在德國,科學家們首次成功記錄到微小的油滴在流動液體中懸浮,甚至逆流而上,挑戰了傳統流體行為。這些油滴的特殊行為是在德國達姆施塔特工業大學的研究團隊下,通過顯微鏡捕捉到的。由博士生 Steffen Bisswanger 主導的研究表明,這一發現可能與過程工程、分析化學和微流體應用特別相關。Bisswanger 解釋說,油滴在流動液體中被固定或逆流的現象之前從未被發現,現在被首次記錄和解釋。
為了進行這項研究,研究人員依賴於「奧佐效應」來創建油滴。奧佐效應是指當水被添加到茴香味烈酒中時出現的雲霧現象。這一現象使得精油能夠形成微小的油滴,並使飲料在不添加表面活性劑的情況下變得乳白色。研究團隊通過將酒精和油的混合物注入狹窄的流通道中的水,生成了顯微油滴。他們使用高速攝影機觀察油滴在流動條件下的行為,發現這些油滴能抵抗流動,保持靜止,甚至逆流而上。Bisswanger 在新聞稿中詳細說明,油滴被固定的力量源自其上端和下端的表面張力差異。
這一現象只能在微觀尺度上以及在精確控制的實驗條件下觀察到,但其影響可能超越實驗室環境。研究人員指出,這一效應在更大尺度上也可能變得可見,例如在乳液中,無數微小的油滴分佈在水中。達姆施塔特工業大學的納米和微流體學教授 Steffen Hardt 提到,在這類系統中,觀察到的效應可以在單一容器中同時發生數十億次,並可能導致複雜圖案的形成。
這一觀察和描述的現象也可用於從液體中提取微小的油滴或氣泡進行分析,Hardt 結論道。該項目由德國研究基金會(DFG)資助,這一發現可能還為分析化學開闢了新可能性。研究團隊建議,這一效應可用於選擇性捕捉或提取流動液體中的微小油滴或氣泡,這對於微型實驗室系統、化學分析和診斷可能是一個有用的工具。研究結果已在《Soft Matter》期刊上預先發佈,該期刊的正式刊登預計將於2026年1月底發行。




