At sprede eller glide? Forskere afslører, hvordan skummer på overflader

Forskere har afsløret ny indsigt i, hvordan skum spredes eller glider på overflader, en opdagelse, der kan føre til fremskridt i industrier lige fra fødevareforarbejdning til produkter til personlig pleje.

Skum er allestedsnærværende i vores daglige liv, fra boblerne i vores morgenkaffe til skummet i vores shampoo. De bruges også i en lang række industrielle anvendelser, såsom fødevareemballage, produkter til personlig pleje og brandbekæmpelse.

Skums evne til at sprede sig eller glide på overflader er vigtig i mange af disse applikationer. For eksempel er spredning af skum afgørende for en effektiv emballering af fødevarer, da det gør det muligt for skummet at fylde beholderen og beskytte maden mod skader. Tilsvarende er glidning af skum vigtig i produkter til personlig pleje, da det gør det nemt at påføre skummet på huden eller håret.

På trods af vigtigheden af ​​skumspredning og glidning er de underliggende mekanismer bag disse fænomener ikke godt forstået. Dette skyldes til dels den komplekse natur af skum, som består af en dispersion af gasbobler i en væske.

I en ny undersøgelse, offentliggjort i tidsskriftet Physical Review Fluids, brugte forskere fra University of California, Santa Barbara og University of Chicago en kombination af eksperimenter og computersimuleringer til at undersøge spredning og glidning af skum på overflader.

Forskerne fandt ud af, at spredningen af ​​skum er drevet af væskens overfladespænding. Overfladespænding er en væskes tendens til at minimere dens overfladeareal. Når skum placeres på en overflade, trækker væskens overfladespænding skumdråberne mod hinanden, hvilket får skummet til at sprede sig.

Forskerne fandt også ud af, at glidningen af ​​skum er drevet af forskydningsspændingen mellem skummet og overfladen. Forskydningsspænding er kraften pr. arealenhed, der påføres tangentielt til en overflade. Når skum placeres på en overflade, får forskydningsspændingen mellem skummet og overfladen skummet til at glide.

Resultaterne af denne undersøgelse giver ny indsigt i mekanismerne bag skumspredning og glidning. Denne viden kan føre til fremskridt inden for industrier lige fra fødevareforarbejdning til produkter til personlig pleje, hvor evnen til at kontrollere spredning og glidning af skum er afgørende.