“Bong bóng hóa” vật thể lỏng trong không trung bằng sóng âm

Những bong bóng loại này có thời gian tồn tại đến hàng chục phút.

Hàng thập kỷ nay, khoa học đã tìm ra cách dùng sóng âm để nâng và giữ các vật thể nhỏ trên không trung, nhưng đây là lần đầu tiên một giọt chất lỏng - đang lơ lửng - được chuyển thành bong bóng nhờ hiện tượng cộng hưởng sóng. Hình dạng bong bóng tùy thuộc vào việc điều chỉnh nguồn phát.

Các nhà khoa học giữ những giọt chất lỏng lơ lửng và chuyển chúng sang dạng bong bóng qua việc bắn phá bằng sóng âm.

Nhóm nghiên cứu đã tạo nên các bong bóng từ nhiều loại chất lỏng khác nhau, gồm cả nước thông thường. Việc tăng cường độ âm thanh khiến cho giọt chất lỏng đầu tiên sẽ bị ép thành một hình lòng chảo. Sau đó, sóng âm từ nhiều nguồn được tính toán để cộng hưởng bên trong nó, khiến lớp màng chất lỏng giãn nở liên tục cho đến khi hình thành một bong bóng rỗng.

Hiện tượng này có thể coi là “đảo ngược” tự nhiên, khi sức căng bề mặt khiến một màng bong bóng luôn có xu hướng co lại để làm giảm diện tích bề mặt của chính nó. Nghiên cứu được công bố ngày 11 tháng 9 trên tạp chí khoa học Nature Communications.

Ảnh chụp quá trình “bong bóng hóa” một giọt nước. (Nguồn: Nature.com).

Mặc dù thường được coi như đồ chơi trẻ con, bong bóng là một vấn đề nghiêm túc. Chúng rất quan trọng trong quy trình sản xuất thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm và vật liệu siêu nhẹ. Vì vậy, một kỹ thuật tạo bong bóng mới có thể tìm thấy chỗ đứng trong nhiều ngành công nghiệp.

Các nhà khoa học giữ chất lỏng lơ lửng bằng cách sử dụng một kỹ thuật nâng gọi là “sự treo âm”. Theo phương pháp này, các vật thể nhỏ được giữ trên không trung nhờ áp suất bức xạ âm thanh cường độ cao và thậm chí có thể di chuyển qua lại.

Các bong bóng hình thành bằng cách này duy trì được trong hàng chục phút, thời gian dài đến ngạc nhiên. Thông thường, bong bóng sinh ra từ đồ chơi trẻ em chỉ tồn tại được vài giây trước khi dung dịch xà phòng chảy xuống đáy bong bóng làm lớp màng mỏng đi và áp suất khiến nó vỡ ra. Nhưng ở đây, quá trình này bị chậm lại do bề mặt bong bóng đang được sóng âm tác động vào.