按物理學家的觀點，這種納米小氣泡不應該存在，但它們偏偏存在；這還不算，它們的壽數(shù)長到足可讓調查者失掉耐性。并且，它們已經(jīng)在許多領域大顯神通。
從遠處看，這似乎是一幅田園風光；一只小船清閑蕩漾在湖面上，雙槳橫在其上。讓人不禁想起“野渡無人舟自橫”的詩句。岸邊，在遮陽篷下，一群游客正圍著一個大茶壺在繁忙著什么。
但移近點看，工作就沒那么美好了。綠油油的湖面，惡臭撲鼻，湖里了無活力，而這就是被譽為“我國魚米之鄉(xiāng)”的太湖在2007年前后的景象。由于數(shù)十年毫無顧忌的污水排放，又閱歷了一場長年累月的干旱，那時太湖已被很多繁衍的藍藻所窒息。
那群“游客”其實是來自我國科學院的科學家們，為首的名叫潘剛。那個看似大茶壺相同的東西，是一臺機器。那條船并非為游客而備，它經(jīng)過一條軟管與岸邊的機器相連，把機器里發(fā)生的一種充溢泡沫的泥漿朝湖面上拋灑。經(jīng)過這種方法，他們正試圖讓太湖重現(xiàn)活力。
那充溢泡沫的泥漿有什么魔力，竟能讓太湖妙手回春？
本來在這項試驗中，起核心作用的是一種叫“
納米氣泡”的東西。但是說來難以想象，物理學家至今對這種奇特小氣泡的存在還無法解說。
這種小氣泡為何這么奇特？
咱們無妨先來看看一個氣泡要保持不破所需的條件。拿肥皂泡來說，它的氣泡壁是一層薄薄的水膜，泡內含有空氣，構成往外脹大的氣壓，而氣泡壁又受著外面空氣朝內的壓力。當氣泡內的壓強剛好等于氣泡外的壓強與外表張辦所構成的壓強之和時，氣泡才干安穩(wěn)存在。但關于暴露在空氣中的肥皂泡，其壁太薄，氣泡內的氣體分子很簡單透過水膜逃逸出去，構成里邊壓強逐步下降了，降到一定程度，再也無法與外面的壓強抗衡，所以氣泡就破了。這種情況下，氣泡可以說是被“壓破”的。
由于要保持氣泡內外受力平衡的條件是如此軟弱，所以一般來說，氣泡的壽數(shù)都很短。小氣泡尤其如此。氣泡越小，外表張力就越大，氣泡內需求很高的壓強才干與之抗衡。當氣泡小到納米量級，所需求抗衡的液體外表張力繁榮昌盛到如此之高，以至于氣泡還來不及構成果決裂了。所以，按物理學家的觀點，納米小氣泡永久不會存在。
但有些古怪的是，工作并非如此。1994年，一位瑞士化學家把兩塊不沾水的資料浸入水中，想丈量一下它們外表之間的作用力。當讓兩塊資料平行挨近時，排斥力跟著間隔的減小而添加。但是當兩者之間的間隔只需幾百個納米時，這個排斥力突然下降了。這個現(xiàn)象其時弄得他不可思議。
直到幾年前，一位澳大利亞學者才給出了一個比較合理的解說。他以為資料外表可能散布著很多納米小氣泡，當兩外表挨近時，氣泡和氣泡會有兼并的傾向，因而在這一進程中會彼此招引。經(jīng)過一番核算，這種小氣泡內部的壓強高達100個大氣壓，差不多是水下1千米深場所接受的壓強。
這聽起來幾乎是不可能的，但2001年，在掃描顯微鏡的協(xié)助下，有科學家在浸入水中的一塊硅片上還真調查到了一些半球形的納米小氣泡，它們就像蘑菇相同附著在硅片外表。
但沒有人可以解說發(fā)生這種現(xiàn)象的原因。2011年，當一位荷蘭科學家用原子力顯微鏡調查
納米氣泡時，發(fā)現(xiàn)了更古怪的現(xiàn)象：由于
納米氣泡內部驚人的高氣壓，氣體分子會很快逃逸出氣泡壁，但一個
納米氣泡里頂多只需幾千個氣體分子，而每秒鐘逸出的氣體分子卻多達1億個，真是奇哉怪也！并且，以這樣快的速度損失氣體，按理說，
納米氣泡應該轉瞬即逝，但又一次出人意料的是，它們能存在很長時刻，你想調查多久，它們就能存在多久。
這一切奇古怪怪的工作真讓科學家手足無措。有人只好猜想，或許氣泡內的氣體不斷得到彌補。但這種解說也很成問題：要給氣壓如此之高的氣泡充氣，需求耗費能量，但能量來自何處？要是沒有能量來歷，那就破壞了熱力學規(guī)律。
凈化水質，一試身手
但解說不了
納米氣泡存在的原因，并無波折它的運用。自2006年起，我國科學院潘剛就受當?shù)卣耐懈叮瑩螄L試用這項新發(fā)現(xiàn)去處理飽嘗污染的太湖水。
他的方案很簡單：太湖水是因湖面藍藻之類的微生物很多繁衍，水表被隔絕了氧氣而“窒息”死的，因而只需把氧氣從頭泵入湖中即可。但這件事用傳統(tǒng)的方法處理是非常低效的，需求耗費很多的能量，并且大多數(shù)泵入水中的氧來不及溶解就會浮出水面，從頭回到空氣中。
為解決這個扎手問題，潘剛先把湖邊的泥土用水調配成泥漿，然后通氧氣；盡管大的氣泡會立即決裂，但在泥漿中，尺度大約在10納米左右的氧氣小氣泡卻留存了下來；把這些泥漿拋灑到湖面上，湖面上的藍藻幾分鐘之內就會被泥漿拖著沉入湖底；泥漿里的氧氣泡就會溶解于水，可供水中的動植物運用；一旦有了魚類等水生物，它們就可以湖面上的藍藻為食，協(xié)助凈化水質，然后構成良性循環(huán)。這個進程能量利用率比較高，并且不會有新的污染。
試驗的作用不錯，僅用半個小時，在5000平方米的湖面上清理掉了整整1厘米厚的藍藻，第二天作為藍藻代謝產(chǎn)品和湖水惡臭來歷的污染物——氨水、硝酸鹽和磷肥的濃度都大為下降。四個月后，水下的植物和浮游生物開端從頭繁茂起來。
像油輪這樣終年在海上飛行的大輪船，每年都要糟蹋巨量的燃料，由于像藤壺之類的生物會附著在船體上，使得輪船在水中飛行愈加吃力。所以，如果能找到一種簡單易行的“洗身”方法，每年可替每艘輪船節(jié)省數(shù)百萬美元。
美國的一位科學家就找到了一個方法。他把船體變成一個巨大的電極，只需通以弱小的電流，在船體上就會發(fā)生很多納米小氣泡；這些小氣泡阻止海洋生物附著在船體上，試驗表明，這是可行的。盡管詳細的細節(jié)至今依然沒有搞清楚，但其間能否發(fā)生
納米氣泡是這項技能的要害。
相同的方法還可以用來清洗用于制作核算機芯片的硅晶。附著在硅晶外表的任何形式的污染物，像石英、鐵或許鋁的粉塵等等。關于在其上需求蝕刻高精度電子線路的硅晶來說，都足以構成嚴峻的缺點。但粉塵污染在加工進程中又不可避免，傳統(tǒng)的清洗進程涉及許多道工序，并且清洗液會給環(huán)境帶來嚴峻污染。
所以有人又想到了
納米氣泡。經(jīng)過讓硅晶外表構成
納米氣泡，恰當加熱，其外表的粉塵就會被氣泡托起并浮上來，然后被除掉。傳統(tǒng)工藝需求半個小時才干完成的工作，新工藝僅需一分鐘即可，并且不需求運用有害的化學物質。
迄今對
納米氣泡的運用最具爭議的是一種新式抗炎藥物。這種藥物已于2010年經(jīng)過美國食物和藥品管理局同意，投入臨床試驗，并取得很好的作用，但其抗炎原理是個謎，廠家宣稱，其作用很大一部分來自納米氧氣泡。按制作商的說法，一旦藥物分子中含有納米氧氣泡，它們的生物化學性質就會變得生動起來，然后到達看病的作用。而在制作這種藥物的進程中，其間有一道重要工序就是設法讓納米氧氣泡附著到藥物分子外表上去。
盡管許多科學家對此說法頗為置疑，但在
納米氣泡的很多謎團沒有解開之前，也不敢輕率否定。倘若廠家的說法事實，
納米氣泡就越發(fā)奇特，未來的運用遠景也就越寬廣了
