含胶束与胶体颗粒的浓表面活性剂溶液液膜中的涡旋

假说：在具有双峰粒径分布的胶体溶液蒸发自由液膜中可观察到新的动态现象。此类分布在阳离子与阴离子表面活性剂混合（轻微浑浊）溶液中自然形成，其中纳米级胶束与微米级沉淀颗粒共存。实验：在不蒸发水的情况下，液膜变薄至厚度<100 nm。当液膜中的水蒸发时，观察到液膜自发增厚（ above 300 nm）并出现动态涡旋，其中心为一薄液膜斑点。涡旋壁具有阶梯状轮廓，台阶高度等于胶束有效直径（约8 nm），可达20-30个分层台阶。结果：对于厚度大于100 nm的胶束溶液泡沫液膜，此前从未观察到分层现象。这表明在蒸发液膜中形成了厚的胶束胶体晶体。较大的微米级颗粒的作用是在Plateau边界形成滤饼，从而支撑厚液膜。所建立的定量力学模型表明，阶梯状涡旋轮廓由流体动力与表面张力的平衡所稳定。涡旋不仅在阴阳离子表面活性剂溶液液膜中观察到，也在含较小表面活性剂胶束的二氧化硅与乳胶颗粒悬浮液液膜中出现。