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2018-10-01透過超聲波懸浮技術 液滴也能「脹」出泡泡
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漂浮在浴缸裡的肥皂泡泡「啵」的一聲就 破裂了，這個畫面不僅讓小孩子感到開心， 也讓許多物理及化學家相當感興趣。泡泡的製作在食物、化妝品、藥劑與超輕材料等工業裡扮演著相當重要的角色。近日， 《自然通訊》（Nature Communications） 一研究發布一種以聲波製造泡泡的方式， 而這個新的技術也可望能在未來的工業裡 得到應用。
常見形成氣泡的方法，可能是透過擾動混和（turbulent mixing）、流體聚焦技術 （flow focusing techniques）或微流體 （microfluidics）的使用來對液體施加強 烈的剪切力，而界面活性劑（surfactants） 或其它固體的加入則能增加界面的穩定性。
該研究利用超聲波懸技術（ultrasonic levitation），透過聲波強度與聲場分佈的調整，便能輕鬆改變懸浮液滴的形狀。 從影片（https://bit.ly/2OiLCkh）中可 以看到，當撐出來的腔室達到臨界腔體積 （critical cavity volume），且腔體與超聲場共振時，便會加速氣泡的形成。此外，透過這個方法所製造出來的泡泡，也 因為懸浮的關係減緩液體「外殼」被排掉 的速度，使其能撐上幾十分鐘而不破裂。
這種透過聲學手法操縱流體介面形狀的方式，除了告訴這個世界我們又多了一個製造泡泡的方法外，也能在製造如內核－外 殼液滴（core-shell droplets）、反泡泡 （anti-bubbles，由空氣薄膜包裹的液滴） 等獨特的軟材料（soft materials）時派上用場。
Duyang Zang et al., Inducing drop to bubble transformation via resonance in ultrasound, Nature Communications, 2018.