不讓液滴飛濺，方法或許很簡單

高速運動的液體遇到固體表面會形成四散飛濺的液滴，這種司空見慣的現象很多時候帶來不必要的麻煩。那麼如何減少甚至消除液體的濺射呢？一項新的研究表明，方法其實很簡單，讓固體表面變得軟一些即可。

來自英國等國的研究人員選取了聚硅氧烷這種高分子材料作為研究對象。通過調整聚硅氧烷的化學組成，這種材料的楊氏模量可以從500kPa降低到約kPa，對應著材料由硬逐漸變軟。

隨後他們讓直徑約1毫米的乙醇液滴以每秒2-3米的速度撞擊機械強度不同的聚硅氧烷表面，並用高速攝影機記錄並觀察液滴的濺射情況。結果表明，聚硅氧烷的楊氏模量越低，液體撞擊到表面後就越難發生濺射。隨後研究人員又對實驗結果進行了進一步的理論分析，表明較軟的表面之所以能夠降低甚至消除液體的濺射，是因為液體撞擊到固體表面後引起固體表面的形變，從而使得液滴的動能被吸收。

這項研究雖然結論看起來顯而易見，但它對液體濺射的形成做了系統的分析，為實際應用指明了方向。例如通過適當調節洗手間、廚房等場所的建築材料的軟硬程度，我們或許可以有效消除液體的濺射，從而更好地保持這些場所的衛生。但也有業內人士指出，讓材料變軟通常意味著它的機械強度也隨之下降，因此如何在消除濺射和儘可能保持材料其他性能之間達到平衡，將會是材料開發者要面對的一大挑戰。

報道：http://phys.org/news/2016-11-splash-free-urinals-scientists-splash-technique.html

論文：http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.117.184502

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