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● 剃须泡沫
刷完牙后,照照镜子,发现还需要好好刮一下胡子。
你一直都不喜欢电动剃须刀,剃须刀片和剃须泡沫才是你的最爱。
一按下泡沫罐上的喷头,白色柔软的泡沫就迫不及待地要出来了。
不经意间,你的脑海里就会想起伟大的乔治·加伯(Giaber)的一句话:“泡沫是个好东西,就像母亲在你伤心疲惫的时候抚摸你的头一样。
她是一个伟大的母亲,一个穿着白衣服的母亲。”
从罐子里挤出来的泡沫与刚才洗澡时“抚摸”
过你的头部和整个身体的泡沫没有本质上的区别。
乍一看,泡沫似乎非常均匀。
实际上它是由分散在**中的微小气泡组成的[22]。
在自然界中,泡沫可以自然形成,我们只要想想拍打在岸边的浪花或瀑布的水花就知道了。
但是仅由水和空气组成的泡沫不稳定,它的状态维持时间会很短。
为了维持泡沫的状态,还需要一些其他物质,也就是我们已经说过的表面活性剂,它通过降低水的表面张力来促进泡沫的形成。
在剃须泡沫中,通常使用钾皂或含有季铵盐的阳离子表面活性剂。
也可添加游离硬脂酸(freestearicacid)来增加泡沫的光泽。
另外还可添加对皮肤有保护作用的物质,如凡士林、羊毛脂等;还有保湿剂,如甘油、山梨糖醇等。
在使用泡沫罐时,按压喷头,瓶内就会有压力,而推进剂气体在压力下就会产生泡沫。
泡沫通常具有杂乱的内部结构,构成泡沫的气泡也可以大小不一。
但气泡的分布却有一定的理论原则。
这种分布会确保实现最大的空间填充。
此外,气泡的形成也遵循一个原则,就是尽量减少周围液膜所占的面积。
1993年,两位爱尔兰科学家丹尼斯·威尔(DenisWeaire)和罗伯特·弗兰(RobertPhelan)[23]进行了计算机模拟,并建立了一个理论模型来解释体积相等且表面积最小的气泡如何对空间进行最佳填充。
他们的研究表明,要保证这样的结果,泡沫中的气泡就得有两种不同的形状。
四分之一的气泡必须是十二面体(dodecaedro)(具有12个五边形面的多面体),而四分之三的气泡必须是十四面体(tetrakaidecaedro)(具有14个面的多面体,2个面为六边形、12个面为五边形)。
另外一项实验研究表明,在适当条件下制备的真实泡沫能够有效地实现这一理论模型[24]。
图6所示为威尔-弗兰气泡结构。
图6 威尔-弗兰气泡结构
在这两位爱尔兰科学家之前,比利时物理学家约瑟夫·普拉托(JosephPlateau,1801—1883)就已经对气泡进行了深入研究,并制定了一系列以他的名字命名的定律。
不符合这些定律的气泡结构都是不稳定的,并且还会自发地改变其结构以遵循这些定律。
当我们提到泡沫时,我们通常指的是**的泡沫,比如肥皂产生的泡沫。
但我们也不能忘记还有固体泡沫,它的结构与**泡沫相似,比如人造的泡沫橡胶(rubberfoam)和可发性聚苯乙烯(expayrene)。
在自然界中,最明显的固体泡沫之一就是蜜蜂和其他昆虫的巢穴。
我们骨头的微观结构也与固体泡沫的结构相对应。
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