合作客戶(hù)/
拜耳公司 |
同濟(jì)大學(xué) |
聯(lián)合大學(xué) |
美國(guó)保潔 |
美國(guó)強(qiáng)生 |
瑞士羅氏 |
相關(guān)新聞Info
-
> 界面張力主導(dǎo):殘余氣飽和度的深部咸水層CO2封存潛力評(píng)估(二)
> SRA減縮劑濃度對(duì)溶液表面張力、砂漿凝結(jié)時(shí)間、水泥水化的影響(一)
> 明確巖心孔喉大小及分布,構(gòu)建低滲透油藏CO2驅(qū)開(kāi)發(fā)全過(guò)程動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型(二)
> 秦漢時(shí)期的物理學(xué)研究成果
> 超微量天平測(cè)定粗鉍中金、銀含量,精密度高、準(zhǔn)確度好
> FYXF-3煤粉懸浮劑潤(rùn)濕吸附性能、?傷害性能及在煤層氣壓裂改造現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)施方案(三)
> 東辛原油酸性活性組分油水界面張力、動(dòng)態(tài)界面擴(kuò)張流變性質(zhì)研究(二)
> 界面張力主導(dǎo):殘余氣飽和度的深部咸水層CO2封存潛力評(píng)估(三)
> 去乙?;碧侵锉砻婊钚詣┑慕Y(jié)構(gòu)鑒定、理化性質(zhì)及應(yīng)用(一)
> 一滴水緩慢落到非常光滑的平面上,接觸面積會(huì)有多大?
推薦新聞Info
-
> 超低界面張力下重油-水兩相垂直流動(dòng)型態(tài)實(shí)驗(yàn)研究與圖版預(yù)測(cè)(四)
> 超低界面張力下重油-水兩相垂直流動(dòng)型態(tài)實(shí)驗(yàn)研究與圖版預(yù)測(cè)(三)
> 超低界面張力下重油-水兩相垂直流動(dòng)型態(tài)實(shí)驗(yàn)研究與圖版預(yù)測(cè)(二)
> 超低界面張力下重油-水兩相垂直流動(dòng)型態(tài)實(shí)驗(yàn)研究與圖版預(yù)測(cè)(一)
> 表面張力對(duì)機(jī)械結(jié)合面接觸載荷、真實(shí)接觸面積以及接觸剛度的影響規(guī)律(四)
> 表面張力對(duì)機(jī)械結(jié)合面接觸載荷、真實(shí)接觸面積以及接觸剛度的影響規(guī)律(三)
> 表面張力對(duì)機(jī)械結(jié)合面接觸載荷、真實(shí)接觸面積以及接觸剛度的影響規(guī)律(二)
> 表面張力對(duì)機(jī)械結(jié)合面接觸載荷、真實(shí)接觸面積以及接觸剛度的影響規(guī)律(一)
> 一種改進(jìn)的CSF模型:用于SPH流體仿真的光滑表面張力模擬(二)
> 一種改進(jìn)的CSF模型:用于SPH流體仿真的光滑表面張力模擬(一)
Marangoni效應(yīng):智能液體會(huì)走迷宮
來(lái)源:酷炫科學(xué) 瀏覽 1779 次 發(fā)布時(shí)間:2022-10-24
我終于找到了有智能的液體,還教會(huì)了它走迷宮!(此處嚴(yán)重誤)
其實(shí)是一個(gè)有關(guān)表面張力的實(shí)驗(yàn),幾年前看到的時(shí)候就覺(jué)得很有趣,所以也自己實(shí)際試驗(yàn)了一下。效果遠(yuǎn)不能說(shuō)完美,不過(guò)大體確實(shí)也有那個(gè)意思了。大家先來(lái)看看視頻的效果,后面有解釋。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)里的迷宮是在一塊大橡皮上用雕刻刀挖出來(lái)的,里面預(yù)先加的白色液體是牛奶。牛奶換成水應(yīng)該也有同樣的效果,原實(shí)驗(yàn)選擇它主要也是為了能看得更清楚。
玄機(jī)主要在于后面滴加的染色液體上??梢钥闯?,這個(gè)液體加到迷宮起點(diǎn)之后是會(huì)自動(dòng)選擇“正確的道路”來(lái)前進(jìn)的。雖然液體加太多之后會(huì)溢出到其他死胡同的方向,但是液體前端剛剛到達(dá)分岔路的時(shí)候,可以明顯地看到一個(gè)選擇性拐彎的趨勢(shì),就像下面的動(dòng)圖這樣:
實(shí)現(xiàn)這個(gè)效果的關(guān)鍵就在于不平衡的表面張力。滴入的色素液體是一種表面張力更低的液體。此處為了降低表面張力,我在其中加入了酒精。而牛奶主要成分都是水,表面張力會(huì)比較高。
低表面張力的液體滴到高表面張力的液體當(dāng)中,由于表面張力不平衡,就會(huì)帶動(dòng)液體向表面張力高的一邊流動(dòng),這種現(xiàn)象被稱(chēng)為Marangoni效應(yīng)。因?yàn)槲业瘟吮容^多的液體進(jìn)去,藍(lán)色液體前進(jìn)的動(dòng)力肯定不只是表面張力,但這個(gè)因素對(duì)液體“選路”非常重要。
隨著流動(dòng)和擴(kuò)散,藍(lán)色部分的周?chē)矔?huì)形成一個(gè)表面張力的漸變梯度:靠近藍(lán)色液體的部分雖然看起來(lái)還是白色,但也不是純粹的牛奶了,而是混入了低表面張力的成分。越靠近藍(lán)色部分表面張力會(huì)變得越低,越遠(yuǎn)處受影響越小。
這個(gè)梯度的存在就會(huì)讓迷宮各條道路出現(xiàn)差異:正確的道路盡頭總是離藍(lán)色液體最遠(yuǎn),所以這個(gè)盡頭依然保持著比其他地方更高的表面張力。表面張力的差異越大,液體流動(dòng)的動(dòng)力越大,因此液體就會(huì)更傾向于流向“正確的方向”,看起來(lái)就像是學(xué)會(huì)了走迷宮。
之前畫(huà)的一個(gè)示意圖:
理論上說(shuō)有表面張力差異就會(huì)導(dǎo)向這個(gè)結(jié)果,但實(shí)際上要想現(xiàn)象好看也不太容易。我配的這個(gè)液體如果只靠表面張力帶動(dòng)會(huì)流動(dòng)比較慢,所以多加了一些,但是這樣就會(huì)有些藍(lán)色液體溢出到其他不正確的分支里面。原實(shí)驗(yàn)說(shuō)是加了肥皂水之類(lèi)的表面活性劑,不過(guò)我沒(méi)有進(jìn)行這方面測(cè)試。
不是特別推薦的一個(gè)實(shí)驗(yàn),做起來(lái)挺麻煩的,我開(kāi)始單是思考如何做一個(gè)不漏水又不太浪費(fèi)牛奶的迷宮都想了好久……不過(guò)看看倒還算有趣。原版效果可以看這里→動(dòng)圖欣賞:肥皂水也會(huì)走迷宮?





