超微米气泡的性质
1 、超微米气泡与疏水长程引力
浸在水中的两个疏水固体表面相互靠近时,它们之间在相距较远时就形成很强的吸引作用,称作疏水长程引力。疏水长程引力是表面间最基本、最重要的一种作用。与表面浸润、物质在表面的吸附和胶体的聚集、分散密切相关,也是了解蛋白质折叠、生物膜自组装和乳状液稳定性的基础。
2、 超微米气泡与流体边界滑移
一般情况下流体在完全润湿的固体表面上不发生滑移,但一些研究表明在特定条件下液体在完全润湿的固体表面也会发生滑移。俄罗斯化学家Vinogradova认为界面液体汽化形成纳米级气泡,液体是在气膜上流动,而不是直接在固体表面流动,此时流动的液体受阻会大大减少,应用在管道输液(自来水、石油)中则可以大大降低能量的损耗。
3 、超微米气泡与增氧作用
超微米气泡在水体中的增氧作用的效率相当高,仅数小时就可以使较大范围内的水体溶解氧迅速提高。这是因为纳米气泡的表面积能有效增大,如0.1cm的大气泡分散成100nm微气泡,表面积增大10000倍,气泡的表面能也从0.1卡增大到5-10卡,表面能的增大及气泡内能量增大可以加强表面氧化反应,可以提高氧的利用率。
4 、超微米气泡与酶解过程
超微米气泡的形成为酶解过程提供能量。在DNA水解过程中,DNA和酶的疏水部位发生空化形成纳米气泡,气泡将水排出表面的过程中的能量是限制性内切酶的能量来源。有了这种能量来源,限制性内切酶可以将外来的DNA切断,能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力,但对自身的DNA却无损害作用,这样可以保护细胞原有的遗传信息。
5 、超微米气泡与荷叶自洁效应
荷叶表面布满许多乳突,而每个乳突上有许多直径为200nm左右的突起。因此,在凹陷部分充满着空气,这样就紧贴叶面内形成一层纳米级厚度的空气层。这就使得在尺寸上远大纳米气泡的雨水在自身的表面张力作用下形成球状,水球在滚动中吸附灰尘,并滚出叶面,这就是“荷叶效应”能自洁叶面的奥妙所在。