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新少年·未来课堂 | 23分36秒!我国科学家“吹泡泡”吹出个世界纪录

新少年 | 2024-10-15 16:25:52原创

王超   来源:鲁中晨报

一、盲盒屋

23分36秒!

我国科学家“吹泡泡”吹出个世界纪录

吹泡泡,是许多人童年都喜欢玩的游戏。

最近,我国科研人员研究“吹泡泡”,竟吹出个世界纪录!

他们吹的是一个什么样的泡泡呢?一起来了解一下吧。

臧渡洋教授团队成功创下吉尼斯世界纪录,制备出“地面上最长寿命气泡”。

地面上最长寿命气泡

气泡,在我们生产生活中是熟悉而且不可或缺的重要角色。

普通气泡受到重力的影响,液膜上下的薄厚程度逐渐不均衡,使得气泡在自然条件下只能短时间存留。

近日,西北工业大学物理科学与技术学院的臧渡洋教授团队,收到了一件特别的快递——吉尼斯世界纪录证书。

臧渡洋教授团队制备出的“地面上最长寿命气泡”,在声悬浮条件下,保持时间可达到23分36秒,并且在被直径为0.8毫米的热铜针穿透时,悬浮气泡仍能保持不破裂,因此成功创下吉尼斯世界纪录,

在声悬浮条件下,气泡保持时间达到23分36秒。

气泡寿命是怎么延长的?

为延长气泡寿命,科研人员通常使用表面活性剂等作为稳定剂,来抑制重力引起的液膜变化,以此延长气泡寿命。

但化学稳定剂的加入,不可避免地会导致气泡的“污染”,这在特定生产条件下并不适用。

比如,在空间站做实验,虽然可获得长寿命气泡,但成本极其昂贵,而且不便于结合其他研究手段进行复杂的实验设计。

能不能在地面正常重力条件下,找到一种不引入化学稳定剂的气泡稳定方法呢?

臧渡洋带领他的研究团队展开了超声“吹泡泡”的兴趣实验。

在一次实验中,课题组同学偶然发现,声悬浮条件下,液滴可以转变为气泡,而且声悬浮气泡存活时间显著优于常规气泡,甚至使用针头去穿刺仍能够保持完整。

所谓声悬浮,是使用声波将小物体举起并漂浮起来的一种方法。

声场中的气泡为什么如此“坚固”而长寿?

臧渡洋教授开始组织研究团队对这一问题展开深入探索,最终揭示了声悬浮气泡的超稳定性,是由于气泡内外表面的声辐射力,显著抑制了重力排液导致的。

实验实拍,声悬浮气泡被针头穿刺仍保持完整。

声悬浮气泡应用前景极大

臧渡洋团队的这一成果,首创了通过超声悬浮稳定气泡的新方法,并揭示了造成这种超稳定性的物理机制,实现了在常规重力条件下,使气泡保持长时间稳定,达到了媲美空间站中微重力环境抑制排液的效果,提供了适用于气泡及气泡膜研究的空间环境的地面模拟途径。

通过这一研究成果,课题组制备出了“地面上最长寿命气泡”,并创下吉尼斯世界纪录:在声悬浮条件下,气泡保持时间达到23分36秒。

这种无固体表面接触、无化学“污染”、超稳定的声悬浮气泡在科学研究和工业生产中具有极大的应用前景。

小小的气泡有大学问,为科研人员点赞!

二、奇趣谷

梦境交流成真

人类首次实现梦中“对话”

做梦是睡眠中的常见状态,很多时候,我们在梦中能够意识到自己在做梦,这被称之为“清醒梦”。

最近,研究人员利用专门设计的设备,诱导两个人进入清醒梦状态,并成功交换了一条简单信息。

研究证明,“清醒梦”可以解锁新的沟通维度和人类的潜力。

9月24日,两名参与者在各自家中入睡,他们的脑电波和其他睡眠监测数据由专门开发的设备远程追踪。当服务器检测到第一个参与者进入清醒梦时,会生成一个随机的单词并通过耳机发送给他。参与者在梦中重复这个单词,他的回答就会被捕获并存储在服务器上。

8分钟后,第二个参与者进入清醒梦状态,并收到了第一个参与者存储的消息,她在醒来后确认了这一信息。

这一实验标志着,有史以来人类第一次在梦中进行“聊天”。

这项突破性的实验,成功实现了与电影《盗梦空间》中类似的概念。研究人员表示,还有另外两个人能够通过他们的梦与服务器进行了交流。

该研究证明,“清醒梦”可以解锁新的沟通维度和人类的潜力,这将成为继人工智能之后的下一个重大突破,有潜力彻底改变人类文明。

研究人员认为,实现实时梦境交流,虽然这可能很复杂,但他们乐观地认为可以在几个月内实现。

昨天,在梦中进行交流似乎是科幻小说。明天,或许它将变得非常普遍。这将为无数商业应用打开了大门,重塑了我们对梦境世界中的交流和互动的思考方式。

三、魔卡荟

1.我国成功回收首颗可重复使用试验卫星

10月11日10点39分,我国在东风着陆场成功回收首颗可重复使用返回式技术试验卫星——实践十九号卫星,搭载的植物及微生物育种载荷、自主可控和新技术验证试验载荷、空间科学实验载荷、社会公益和文化创意载荷等回收类载荷已全部顺利回收。

实践十九号卫星回收现场。

实践十九号卫星通过飞行试验,突破了可重复使用、无损回收、高微重力保障等关键技术,验证了新一代高性能可重复使用返回式空间试验平台各项技术指标,达到了各项预期试验效果。

实践十九号卫星具有微重力水平高、时效性好、下行能力强等特点,是高效的高微重力水平空间试验平台,可支持微重力科学、空间生命科学等方面研究。

此次飞行任务,开展了航天育种、新技术验证与空间科学实验,着力推动空间新技术发展和应用,同时,搭载多个国际合作载荷,成为促进航天国际合作的良好平台,对推动探索太空、利用太空有着重要意义。

2.位于地下700米!这一大国重器即将建成

“江门中微子实验建设进入收官阶段:最内层的有机玻璃球已合拢,外层的不锈钢网架和光电倍增管也在有序合拢中,预计11月底完成全部安装任务,并启动超纯水、液体闪烁体的灌装。”10月11日,中国科学院院士、江门中微子实验首席科学家、项目经理王贻芳透露。

10月9日拍摄的建设中的江门中微子实验中心探测器。

江门中微子实验以测量中微子质量顺序为首要科学目标,并进行其他多项重大前沿研究。2013年立项,2015年开工建设地下实验硐室,2021年年底,地下硐室交付使用并开始探测器安装。

江门中微子实验的核心探测器设备,是一个有效质量2万吨的液体闪烁体探测器,位于地下700米的实验大厅内、44米深的水池中央,能量分辨率达到前所未有的3%。

江门中微子实验将于2025年8月正式运行取数,预计运行约30年。

通过这一装置,可以精确测量中微子振荡参数,使检验中微子混合矩阵的幺正性、发现新物理成为可能,对中微子物理的未来发展具有重要意义。

责任编辑:李中丽