Szilárd anyagok fizikájának laboratóriuma - UMR 8502 - Hogyan dörzsölik a habok
Keresés
- Kutatói munkák
- Tanári-kutatói munkák
- Mérnöki és technikus munkák
- Posztdoktori tanulmányok
- PhD javaslatok a 2020-as tanévre
- Regisztráljon egy szakdolgozatra
- 2021 gyakorlati javaslatok
- Hírek/Hírek
- gyakorlati információk
- Felhasználói kézikönyv
- Online folyóiratok
- Nyomtatott folyóiratok
- Könyvek/tézisek
- Adatbázis
- Egyéb online források
- Egyéb linkek
Hogyan dörzsölik a habok ?
Jobb egy sima vagy durva kanalat venni a csokoládéhab elfogyasztásához? Erre a kérdésre válaszol az LPS csapata a habok durva felületeken történő súrlódásának tanulmányozásával. Eredményeiket a Physical Review Letters folyóiratban tették közzé, és megmutatták, hogy a fontos paraméter nemcsak a habban lévő légbuborékok mérete, hanem a buborékok közötti folyadék mennyisége is.
Csokoládéhab a kanálon, borotvakrém a bőrön, tengeri hab a tengerparton. Számos olyan helyzet fordul elő, amikor egy hab durva felületre csúszik vagy dörzsölődik. Ezek mind mindennapi tapasztalatok, amelyek arra késztetik, hogy megértsék a felület habbal való kölcsönhatásait.
A laboratóriumokban, amikor megpróbáljuk tanulmányozni a habok mechanikai tulajdonságait, erőket fejtünk ki rájuk, és levezetjük, hogyan deformálódnak. Klasszikus kísérlet az, hogy két lemez közé tesszük, és megnyírjuk őket. De ha a hab megcsúszik, amikor megpróbálja deformálni, akkor nem mérhet semmit! A hab elcsúszásának megakadályozása érdekében a tudósok a buborékok méreténél nagyobb érdességet adnak a mérőeszközök falához, hogy megakadályozzák a csúszást. Eddig megoldatlan kérdés volt annak megértése, hogy mi az a minimális érdességi méret, amelyet a hab megcsúszásának megakadályozására kell használni.
Ezért az LPS csapata szisztematikusan tanulmányozta a habok súrlódását a különböző érdességű felületeken (lásd 1. ábra). Habokat készítettek, amelyek összes buborékja azonos méretű volt, és pontosan szabályozták a különböző habok vízmennyiségét. Megmérték a hab által kifejtett erőt olyan üvegfelületeken, amelyek érdességét kis üveggömbök (néhány tíz-néhány száz mikrométer átmérőjű) ragasztásával módosították. Ugyanakkor megfigyelték a szappanfóliák mozgását a durva mozgó felületeken. Ez lehetővé tette számukra, hogy meghatározzák, mi szabályozza a habok súrlódását.
A felületeknél az érdesség nagysága a lényeg; hab esetében a fontos hossz tulajdonképpen nem a buborékok mérete, hanem a szappanbuborékok közötti folyadékcsatornák mérete, amelyet "polcél szélének görbületi sugarának" nevezünk. Erre az eredményre nem számítottunk, mert más összetett folyadékokban, mint például szemcsés, fontos a szemcseméret.