Ostwald ripening of aqueous microbubble solutions
本文通过实验研究水性微气泡溶液的半径动力学，证实其演化遵循扩散限制的奥斯特瓦尔德熟化和 LSW 理论，并解释了有限体积分数导致的系数偏差及小气泡收缩中的减慢与钉扎现象。
2023-05-25 cond-mat.soft
Ostwald Ripening of Buoyancy-Driven Microbubbles
本研究针对浮力驱动微气泡，建立奥斯特瓦尔德熟化的理论框架，通过高度依赖的尺寸分布函数，证明稳态群体平衡方程可纳入Lifshitz-Slezov-Wagner理论，并解析得出平均半径五次方随高度线性增长。
2025-03-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Resolving the Bubble Puzzle: Hydrogen Peroxide Formation Precedes Hydroxyl Radicals in Microbubbles and is Governed by Solid-Water Interfaces
King Abdullah University of Science and Technology (KAUST)（阿卜杜拉国王科技大学）
本研究通过多电极实验结合光谱分析，证实微气泡中H₂O₂形成先于羟基自由基，反应活性位点为固-水界面，可基于电极预测微气泡是否产生CL，并质疑气-水界面自发形成羟基自由基的观点。
2026-08-05 cond-mat.soft physics.chem-ph
A unifying Rayleigh-Plesset-type equation for bubbles in viscoelastic media
University of Twente（特文特大学）
本文基于有限应变理论推导出适用于任意复模量粘弹性介质且能处理大变形气泡的统一Rayleigh-Plesset型方程，并通过与已有结果对比验证了模型，进而展示了微泡在基准粘弹性液体和固体中的动力学行为。
2023-11-01 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Self-assembly and complex manipulation of colloidal mesoscopic particles by active thermocapillary stress
我们表明，多个微泡引起的主动热毛细应力提供了简单的路线，直接自组装和复杂的，但可控的微操作的介观胶体颗粒嵌入在液体中。使用光镊在液体-玻璃界面上使微泡成核。围绕单个气泡的流动导致在气泡底部处的环中的颗粒的自组装，而在气泡界面上产生的不对称温度分布打破了流动的方位角对称性，并且引起相对于气泡在不同轴向平面处的颗粒的同时积累和排斥。由于两个相邻的气泡的流动导致更多样化的效果，包括颗粒的分选，以及导致颗粒径向和轴向旋转的局部涡度-后者是首次使用光镊获得的。通过在空间离散的温度分布上使气泡成核来实现分选，而通过在温度梯度的存在下使气泡成核来产生涡度，所述温度梯度再次导致方位流中的强烈的涡度破坏。在实验中获得的流动剖面解释的分析解决方案或定性解释相关的热毛细问题，采用斯托克斯方程和热方程。
2019-03-25 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Structuring Colloidal Gels via Micro-Bubble Oscillations
局部（重新）结构化胶体凝胶$\unicode{x2013}$微米级颗粒形成一个连接的网络与逮捕的动力学$\unicode{x2013}$，使系统的微机械和流变性能的精确调谐。最近的一项实验研究[B]。圣米歇尔湾Petekidis和V.Garbin，软物质$\boldsymbol{18}$，2092（2022）]表明，通过声学调制嵌入的微泡可以发生快速重构。在这里，我们进行布朗动力学模拟，以了解嵌入胶体凝胶的结构上的振荡微泡的机械效果。我们的模拟揭示了一个六角形紧密包装的重组范围内，是可比的振幅的振荡。然而，我们无法再现实验中观察到的凝胶结构$\unicode{x2013}$的数十个振幅$\unicode{x2013}$的出乎意料的长程修饰。这表明在今后的工作中应考虑包括长期效应，如流体流动。
2022-11-04 cond-mat.soft
Bubbles in sheared two-dimensional foams
对二维单分散液体泡沫进行了振荡剪切实验。我们表明，振荡剪切的效果是导致气泡的迁移，其尺寸大于泡沫的典型气泡的尺寸。这些所谓的缺陷以非随机运动的方式朝向泡沫的外围移动，从而在系统中实现尺寸分离，该系统通过构造重力不敏感。我们还表明，在泡沫中的细长空腔可以放松对一个更各向同性的形式与振荡剪切，我们讨论了这种放松的相关参数。
2005-02-18 cond-mat.soft
Experimental and numerical evidence of intensified non-linearity at the micro and nano scale: The lipid coated acoustic bubble
脂质膜泡（LCB）振荡器是一种非常有趣的非光滑振荡器，在工业、化学和医学等领域有着广泛的应用。然而，由于涂层的复杂行为与气泡本身的非线性行为相混合，LCB的动力学还没有得到很好的理解。在这项工作中，脂质包被的去甲肾上腺素微泡（MB）超声与25 MHz的30个周期的脉冲与压力振幅之间的70 kPa-300 kPa。在这里，我们报告高阶次谐波在低振幅高频超声激励下的单个MB的散射信号。实验观察揭示了周期2（P2），P3，和两个不同的P4振荡在低激励振幅的生成。尽管未涂覆的气泡系统的阻尼减小，但尚未观察到这种增强的非线性振荡，并且对于未涂覆的气泡不能从理论上解释。为了研究非线性增强的机制，研究了在宽范围的微球尺寸和壳层参数下，脂质包覆微球的分叉结构。与实验结果相一致，我们表明，这种独特的振荡器可以表现出混沌振荡和高阶次谐波的激发振幅大大低于那些预测的未涂覆的振荡器。在低激励下，壳体的屈曲或破裂以及壳体弹性的动态变化导致了壳体非线性的加剧。模拟得到的单个微气泡的散射压力与实验结果吻合较好。
2021-02-24 cond-mat.soft nlin.CD physics.app-ph
Dry microfoams: Formation and flow in a confined channel
我们提出了一个实验研究的微气泡凝聚成二维微泡沫和它的流动在矩形微通道。使用流动聚焦方法，我们在微流控芯片上原位产生泡沫，用于大范围的液体分数，低至液体中的百分之几。我们可以监测从分离的气泡到所需微泡沫的转变，其中气泡被紧密地包装并被薄膜分离。我们发现，气泡的形成频率是有限的液体流量，无论气体压力。形成频率产生泡沫流的调制，沿着通道迅速衰减。平均泡沫流率非线性地依赖于所施加的气体压力，由于毛细作用而显示阈值压力。当通道宽度中的气泡数量变化时，流速出现强烈的不连续性，反映了泡沫拓扑结构的离散性。我们还生产了一种超扁平泡沫，将通道高度从250 $μ$ m降低到8 $μ$ m，导致高度与直径比为0.02;我们注意到在流动过程中气泡形状发生了显著变化。
2006-02-08 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Guided mechanical self-assembly of bubbles in fiber arrays
本文提出利用纤维阵列引导气泡力学自组装，通过X射线断层扫描和Steinhardt参数证实可制备开尔文及六方密排晶体泡沫，为有序层级材料提供新方法。
2024-09-30 cond-mat.soft
Bubble kinetics in a steady-state column of aqueous foam
我们测量的液体含量，气泡的速度，和气泡大小的分布，在一个垂直的柱的水泡沫保持在稳定状态，通过连续鼓泡的气体进入表面活性剂溶液。接近圆形的气泡在溶液/泡沫界面处积聚，随后以恒定速度上升。在柱体向上移动时，由于气体扩散，它们变得更大，并且由于排水，它们变得更多面体。尺寸分布在底部附近是单分散的，在顶部附近是多分散的，但是存在一个意想不到的中间高度范围，其中尺寸分布是双分散的，小气泡装饰较大气泡之间的连接处。我们解释的演变，在两个bidisperse和多分散制度，使用拉普拉斯压力差，并采取液体馏分作为一个给定的。
2006-09-19 cond-mat.soft
Experimental evidence of flow destabilization in a 2D bidisperse foam
研究了Hele-Shaw池中液体泡沫的流动。对于单分散泡沫获得的活塞流强烈扰动的气泡的存在下，其尺寸是由至少一个数量级大于平均气泡尺寸。大气泡的迁移速度比平均流量高于速度阈值，这取决于它的大小。我们的实验证据，这种新的不稳定性，在一个单一的大气泡的情况下，我们比较大气泡的速度与预测推导出的缩放参数。在双分散泡沫的情况下，大气泡之间的吸引力相互作用引起分离，并且大气泡将自己组织成沿着流动定向的柱。这些结果允许识别支配2D多分散泡沫流动的主要成分。
2006-04-07 cond-mat.soft
Dissipative flows of 2D foams
我们分析了由气泡大小的顺序（2D泡沫）的间隙分开的两个板之间的液体泡沫的流动。我们集中在流动的显着特点，诱导的存在下，在一个单分散的泡沫，一个单一的大气泡，其大小是一个数量级大于平均尺寸。我们描述了一个模型，适用于数值模拟的二维泡沫的流动由大量的气泡。数值结果成功地比较分析预测的基础上缩放参数和连续介质近似。当泡沫被推到细胞内以受控的速率，两个基本上不同的制度发生：塞流观察到在低通量，而在阈值以上，大气泡迁移速度比平均流量。详细描述大气泡的相对速度是本文的主要目的。相对速度值，预测从数值和分析计算，在这里讨论得很详细，被发现是在公平的协议与实验结果。
2005-07-21 cond-mat.soft
Flow in linearly sheared two dimensional foams: from bubble to bulk scale
我们探测的二维泡沫，包括一个单层的气泡夹在液体浴和玻璃板之间，作为一个功能的驱动率，包装分数和程度的混乱。首先，我们发现，双分散，无序的泡沫表现出强烈的速率依赖性和不均匀的（剪切带）的速度分布，而单分散，有序的泡沫也剪切带，但基本上速率无关。其次，我们引入了一个简单的模型，基于平衡气泡和顶板之间的平均阻力和平均气泡之间的阻力。该模型捕获了所观察到的速率相关流和速率无关流。第三，我们进行独立的流变测量，无论是有序和无序系统，并发现这些是完全一致的简单模型中假设的阻力的缩放形式，我们看到，无序修改缩放。第四，我们在相当大的范围内改变泡沫的填充分数$ϕ$，并发现当泡沫变得更湿时，流动剖面变得越来越剪切带状。令人惊讶的是，我们的模型描述了整个范围内的填充分数与相同的幂律指数-只有一个无量纲数$k$的粘性阻力定律的前因子的比率被认为是随着填充分数的流动剖面和速率的依赖性。我们发现，$k \sim (ϕ-ϕ_c)^{-1}$，其中$ϕ_c \approx 0.84$，对应于二维干扰密度，并建议，这种缩放遵循从接触气泡之间的变形刻面的几何形状。总的来说，我们的工作提出了一个路线，合理化方面的无处不在的赫歇尔-Bulkley（幂律）流变学在广泛的无序材料中观察到。
2009-03-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
A simply solvable model capturing the approach to statistical self-similarity for the diffusive coarsening of bubbles, droplets, and grains
提出一个精确可解的常微分方程模型，通过平均气泡尺寸和临界气泡尺寸近似表征分布，成功捕捉气泡、液滴和晶粒扩散粗化趋近统计自相似标度状态的过程，适用于二维和三维泡沫及更一般的相分离系统。
2023-06-22 cond-mat.soft
