Laboratorul de Fizică al Solidelor - UMR 8502 - Cum se freacă spumele
Căutare
- Locuri de muncă cercetător
- Locuri de muncă profesor-cercetător
- Locuri de munca inginer si tehnician
- Studii post-doctorale
- Propuneri de doctorat pentru anul universitar 2020
- Înscrieți-vă pentru o teză
- 2021 propuneri de stagiu
- Știri/Știri
- informație practică
- Ghidul utilizatorului
- Reviste online
- Reviste tipărite
- Cărți/teze
- Bază de date
- Alte resurse online
- Alte legături
Cum se freacă spumele ?
Este mai bine să luați o lingură netedă sau aspră pentru a vă mânca spuma de ciocolată? Aceasta este întrebarea la care răspunde o echipă LPS prin studierea fricțiunii spumelor pe suprafețe aspre. Rezultatele lor sunt publicate în revista Physical Review Letters și au arătat că parametrul important nu este doar dimensiunea bulelor de aer din spumă, ci și cantitatea de lichid dintre bule.
Mousse de ciocolată pe lingură, cremă de ras pe piele, spumă de mare pe plajă. Există multe situații în care o spumă alunecă sau se freacă pe o suprafață aspră. Toate acestea sunt experiențe zilnice care vă fac să doriți să înțelegeți interacțiunile unei suprafețe cu o spumă.
În laboratoare, când încercăm să studiem proprietățile mecanice ale spumelor, le aplicăm forțe și deducem modul în care acestea se deformează. Un experiment clasic este de a le pune între două plăci și a le tăia. Dar dacă spuma alunecă atunci când încerci să o deformezi, nu poți măsura nimic! Pentru a preveni alunecarea spumei, oamenii de știință adaugă rugozități mai mari decât dimensiunea bulelor pe pereții dispozitivelor de măsurare pentru a preveni alunecarea acestora. O întrebare nerezolvată până acum a fost să înțelegem care a fost dimensiunea minimă a rugozității care trebuie utilizată pentru a preveni alunecarea unei spume.
Acesta este motivul pentru care o echipă de la LPS a studiat sistematic fricțiunea spumelor pe suprafețe de diferite aspri (a se vedea figura 1). Au făcut spume cu toate bulele de aceeași dimensiune și au controlat cu precizie cantitatea de apă din diferitele spume. Au măsurat forța exercitată de spumă pe suprafețele de sticlă a căror rugozitate le modificaseră prin lipirea unor mici bile de sticlă (cu un diametru de câteva zeci până la câteva sute de micrometri). În același timp, au observat mișcarea filmelor de săpun împotriva suprafețelor aspre în mișcare. Acest lucru le-a permis să identifice ce controlează fricțiunea spumelor.
Pentru suprafețe contează dimensiunea rugozității; pentru spumă, lungimea importantă nu este de fapt dimensiunea bulelor, ci mai degrabă dimensiunea canalelor de lichid dintre bulele de săpun, numită „raza de curbură a marginii raftului”. Acest rezultat nu era de așteptat, deoarece în alte fluide complexe, cum ar fi granulele, dimensiunea granulelor este importantă.