マイケル・P・ブレンナー教授が率いるグループは、気泡が液体、特に砂の中の固体粒子とどのように相互作用するかを調査しました。伝統的に、固体粒子の存在に関係なく、気泡は流体の表面に向かって移動すると想定されていました。
しかし、Caltechのエンジニアは、特定の状況下で、気泡が砂に閉じ込められ、その後反対方向に輸送される可能性があることを発見しました。この現象は、流体が非常に粘性であり、固体粒子が小さく球形であるときに発生します。
この効果を示すために、エンジニアは固体粒子として水グリセロール混合物とガラスビーズを使用して実験を実施しました。彼らは、気泡が混合物に導入されると、ガラスビーズに閉じ込められ、流体の流れによって上方に輸送されることを観察しました。
この発見は、農業や石油掘削などの産業に重要な意味を持っています。農業では、水と栄養素が土壌全体に均等に分布するようにすることにより、灌漑システムを改善するために使用できます。オイル掘削では、オイル貯水池の気泡の蓄積を防ぐことにより、オイル抽出の効率を改善するために使用できます。
Caltechエンジニアの調査結果は、ジャーナル「Physical Review Letters」に掲載されています。
