总结

当科学家和工程师处理更大的问题时,有时最好的解决方案是非常小的。纳米气泡,即200纳米或更小的气体球,在从废水处理到医药的一系列应用中具有令人兴奋的潜力。

nanobubbles是什么?

纳米气泡就像普通气泡一样,是悬浮在液体中的气体球。不同之处在于纳米气泡要小得多。事实上,它们非常小,比一粒沙子还要小10000倍。纳米气泡的尺寸和结构给了它们独特的性能,这些性能在广泛的应用中是有用的(1)。例如,小球体的高表面积与体积比意味着纳米气泡的尺寸具有很强的反应性。此外,纳米气泡具有中性浮力,这意味着它们可以悬浮在水中。想象一下,一种苏打水永远不会嘶嘶作响。在废水处理中,纳米气泡有可能通过提高反应效率和通过表面负电荷和氧化过程去除水中杂质来减少有害化学物质的使用(1)。

纳米气泡是如何产生的?

纳米气泡可以通过几个不同的过程在液体中产生。当溶液压力降低到临界值以下时,空化就会产生纳米气泡。有四种类型的空化,由系统几何、超声波、高强度光和激光脉冲引起,流体动力产生的纳米气泡是通过特殊的纳米喷嘴将高度压缩的气体释放到液体中,或者通过高频振动将气体破碎成越来越小的气泡(2)而形成的(2)。

最常见的是,纳米气泡由水中的环境空气组成。然而,纳米气泡技术的优点之一是,不同的应用程序有很大的变化。新的研究使用纳米气泡作为靶向药物传递系统,用更小的脂质体(3)填充纳米气泡。纳米气泡保护健康组织免受苛刻的化疗药物的影响,允许精确地将药物传递到体内的预定目标。纳米气泡技术的广泛应用已经对液气工程的能力产生了巨大的影响,而这仅仅是个开始!

工具书类

  1. 什么是纳米气泡?Moleaer:推进纳米气泡技术。从检索https://www.moleaer.com/nanobubbles
  2. Meegoda, JN, Hewage, SA, Batagoda, JH。Nanobubbles的稳定。环绕。Eng。科学。35:11(2018)。https://doi.org/10.1089/ees.2018.0203
  3. Batchelor,DVB,Abou Saleh,RH,Coletta,PL,McLaughlan,JR,Peyman,SA,Evans,SD。用于超声触发药物释放的嵌套纳米气泡。ACS达成。板牙。接口12:26(2020) 29085 - 29093。https://doi.org/10.1021/acsami.0c07022