数十微米（一微米为百万分之一米）的气泡“微泡”大量分散在水中形成的微泡水，在日常生活中多用于碳酸水和浴室的按摩浴缸，在产业界则被用于鱼贝类的养殖和半导体设备的清洗用水。通常情况下，水中的气泡会上升至水面后消失，但有报告显示，比微泡更小的纳米泡能在水中稳定存在数周乃至数月左右。但目前还没有能够说明这一现象的理论。
九州工业大学研究生院信息工学研究院植松佑辉副教授等人，用显微镜观察微泡，发现了能够预测每个气泡所遵循的尺寸变化规律。具体做法是，用显微镜观察约1000个微泡，每1分钟拍摄一次图像；然后用计算机分析图像，获取了每个气泡半径在90分钟内的时间变化数据。分析结果表明，在某个时间点，大于平均半径的气泡会膨胀，小于平均半径的气泡会收缩。这是一种与饱和结晶溶液中有大量结晶颗粒时小颗粒会变得更小、大颗粒会变得更大的“奥斯特瓦尔德熟化”相同的现象，可以定量地预测和说明水中微泡的变化。
用显微镜观察得到的微泡水（左）和有关半径速度的半径依赖性模式图（右）。实线表示的是，气泡内的气体分子从小气泡向大气泡扩散的奥斯特瓦尔德熟化理论。
本次研究的成果，将成为改进微泡水气泡尺寸控制方法、以及解释纳米泡的稳定性的关键，研究小组将继续推进相关研究。未来，此项发现还有可能为开发不使用洗涤剂也能去除污垢的清洗用水、增加蔬菜产量、提高鱼贝类养殖存活率的农业渔业用水等多个领域做出贡献。
原文：JSTnews 2023年3月号
翻译：JST客观日本编辑部
