由韩国高级科学技术研究所 在中性氦气射流(左)和弱离子化氦气射流(右)作用下，水面形成空腔
学分:韩国高级科学技术学院 KAIST研究人员的一项研究表明，吹向水面的电离气体射流，也称为“等离子射流”，与中性气体射流相比，与水面产生更稳定的相互作用
这一发现发表在4月1日的《自然》杂志上，将有助于提高对等离子体-液体相互作用的科学理解，以及它们在广泛的工业领域中的实际应用，其中使用了流体控制技术，包括生物医学工程、化学生产、农业和食品工程
气体射流可以在液体表面产生凹坑状的凹陷，这种现象对于任何见过通过吸管直接在一杯果汁上方吹气产生空腔的人来说都很熟悉
随着气体射流速度的增加，空腔变得不稳定，并开始起泡和飞溅
“理解气体和液体之间相互作用的物理性质对于许多自然和工业过程至关重要，比如吹向海洋表面的风，或者在铁水表面吹氧的炼钢方法，”来自韩国科学技术研究所的物理学家、该项研究的相应作者旺浩·崔教授解释说
然而，尽管它的科学和实践的重要性，很少有人知道如何吹气液体腔变得变形和不稳定
在这项研究中，由Choe教授领导的一组KAIST物理学家和来自韩国的Chonbuk国立大学和斯洛文尼亚的joef Stefan institute e的团队合作者研究了当电离气体射流(也称为“等离子射流”)吹过水面时会发生什么
当气体流过喷嘴时，通过向喷嘴施加高电压来产生等离子体射流，这使得气体被弱电离并获得自由移动的带电粒子
等离子体撞击引起的水面变形的高速阴影电影
学分:韩国高级科学技术学院 研究小组使用光学技术结合高速成像来观察中性氦气射流和弱离子化氦气射流形成的水面空腔的轮廓
他们还开发了一个计算模型来从数学上解释他们实验发现背后的机制
研究人员首次证明电离气体射流对水的表面有稳定作用
他们发现，等离子体射流施加的某些力使水面空腔更加稳定，这意味着与中性气体射流形成的空腔相比，气泡和飞溅更少
具体来说，研究表明，等离子体射流由沿水面传播的气体电离脉冲波组成，即所谓的“等离子体子弹”，它比中性气体射流施加更大的力，使空腔更深，而不会变得不稳定
“这是第一次报道这种现象，我们小组认为这是我们理解等离子体射流如何与液体表面相互作用的重要一步
我们下一步计划通过更多涉及不同血浆和液体特性的案例研究来扩展这一发现，”崔教授说
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
