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为什么咖啡渍总是边缘浓、中间淡?

Admin  发表于 2018年09月18日

当胶体液滴附着在固体 表面时,悬浮在其中的胶体 颗粒通常会沉积成环形,这 种现象被称为“咖啡环效应”

(“ c o f f e e - r i n g ” e f f e c t )。 为 什 么 会出现这种现象呢?这其实是 科学家探索了好久的课题。一 个理论认为液滴内部的流动是关键 :液体的蒸发导致液滴内部出现流动,胶粒随着流动的趋 势而被输送到外部边缘区域,不过,美国内华达大学的研究者 提出了另一个解释,他们认为,液滴上方与空气接触的表面对 环形“咖啡渍”的形成起了重要的作用。在液滴蒸发的时候, 上方表面会发生塌缩,从而限制了内部胶粒的运动。他们使用 了一种很少有人采用的圆环坐标系模型进行计算,计算结果表 明,只考虑液滴表面的作用,就可以生成如咖啡渍般的环形沉 积区域。有趣的是,虽然这一课题完全可以通过计算机计算, 但三名研究者还是采用了传统的纸笔计算,用了几十大张草稿 纸,结果准确无误。这一研究也启示我们,如果我们需要控制 物体表面的污渍,可以不用控制整个液滴,只需利用表面张力, 控制液滴与空气接触的表面就行。


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