相信大家都看了《天宮課堂第二課》,其中,液橋演示實驗里,神奇的實驗現象讓同學們嘖嘖稱奇,很多同學不明白液橋演示實驗現象及原理是什么?下面就來簡單介紹一下。![]() 什么是液橋? 當你在洗手的時候,或者手沾糖水的時候,指間的小液柱就是“液橋”。液橋是連接著兩個固體表面之間的一段液體。 天空課堂第一課里,地面上只能形成的小液滴,到了空間站便可以形成大的液球。這是因為重力消失后,表面張力大顯神威。 氣液界面之間存在著表面張力,使得液體表面如同有一層很薄的彈性薄膜一樣。正是這樣一層“虛擬”的薄膜,使得液橋的表面形貌得以維持,而不會“垮塌 ”。由于表面張力很弱,所以在地球表面形成的液橋尺寸很小,通常只有幾毫米。超過這個尺寸,液橋將無法平衡其重力而垮塌。 微重力環境下,液體的表面張力更加凸顯。天宮課堂的液橋演示實驗中,水在表面張力作用下將兩個塑料板連接起來,在太空可用液體搭一座橋。在地面上沒有辦法做出像空間站這么大的液橋。 ![]() 太空授課的液橋實驗非常生動直觀地展現出液體表面張力的特性。 空間站上的液橋實驗是完全的表面張力的表現,而地面上的液橋實驗是引入了電介質極化新機制,現象雖然看起來相似,但其實原理上并不相同。 流體在現代生活當中其實是一個非常重要的組成部分。我們通過這樣一個表面張力的實驗,給大家更多關注和探討流體的機會,對流體多一些理解。要知道解釋流體的納維爾·斯托克斯方程至今還是世界六大未解數學難題之一。 微重力環境下的科學問題包括微重力流體、微重力燃燒、空間材料、基礎物理四大類,在空間站上做液橋實驗就是微重力流體研究范疇。 微重力流體物理實際屬于流體物理的一個新興學科。中國空間站核心艙布局了十幾個實驗柜,其中兩個實驗柜專門聚焦微重力流體科學。 |