Skum finns överallt i vårt dagliga liv, från bubblorna i vårt morgonkaffe till löddern i vårt schampo. De används också i ett brett spektrum av industriella tillämpningar, såsom livsmedelsförpackningar, personliga hygienprodukter och brandbekämpning.
Skummens förmåga att spridas eller glida på ytor är viktig i många av dessa applikationer. Till exempel är spridningen av skum avgörande för en effektiv förpackning av livsmedel, eftersom det gör att skummet kan fylla behållaren och skydda maten från skador. På samma sätt är glidningen av skum viktig i produkter för personlig vård, eftersom det gör att skummet lätt kan appliceras på huden eller håret.
Trots vikten av skumspridning och glidning är de bakomliggande mekanismerna bakom dessa fenomen inte väl förstådda. Detta beror delvis på den komplexa naturen hos skum, som består av en dispersion av gasbubblor i en vätska.
I en ny studie, publicerad i tidskriften Physical Review Fluids, använde forskare från University of California, Santa Barbara och University of Chicago en kombination av experiment och datorsimuleringar för att undersöka spridning och glidning av skum på ytor.
Forskarna fann att spridningen av skum drivs av vätskans ytspänning. Ytspänning är en vätskas tendens att minimera sin yta. När skum placeras på en yta drar vätskans ytspänning skumdropparna mot varandra, vilket gör att skummet sprids.
Forskarna fann också att glidningen av skum drivs av skjuvspänningen mellan skummet och ytan. Skjuvspänning är kraften per ytenhet som appliceras tangentiellt på en yta. När skum placeras på en yta gör skjuvspänningen mellan skummet och ytan att skummet glider.
Resultaten av denna studie ger nya insikter om mekanismerna bakom skumspridning och glidning. Denna kunskap kan leda till framsteg inom industrier som sträcker sig från livsmedelsbearbetning till personliga hygienprodukter, där förmågan att kontrollera spridningen och glidningen av skum är avgörande.
