將手浸濕,拇指和食指合攏,再微微松開,在表面張力的作用下,兩根手指間會形成一個非常短的小液柱,一座液橋就搭好了。液橋也存在于土壤沙粒之間,正是因為液橋力的作用,分散的沙粒才能聚集成團。如果液橋兩端存在溫差,就會產(chǎn)生熱毛細對流。只不過,在地面環(huán)境中,浮力對流的影響大大超過了熱毛細對流。
航天器中的液體處于失重狀態(tài),此時浮力對流消失,液橋間的熱毛細對流占了上風(fēng)。早在2016年,天宮二號就搭載了“液橋熱毛細對流實驗箱”,得益于微重力環(huán)境,空間站的實驗設(shè)備可以建造出大尺寸的液橋,為開展液橋熱毛細對流實驗提供便利。
研究液橋的熱毛細對流可不光是為了讓沙粒聚在一起。如果能精準(zhǔn)控制油漆和油墨在干燥過程中的熱毛細對流,就能大大提高車漆或印刷品的表面光滑度。在單晶材料(例如芯片的基材單晶硅)生產(chǎn)中,控制熱毛細對流意味著保證單晶材料的良品率。更重要的是,掌握液橋熱毛細對流的規(guī)律,能幫助科學(xué)家理解空間站中各種液滴的運動規(guī)律,為進一步提高空間站等航天器的安全性奠定理論基礎(chǔ)。
(編輯:劉穎)