納米氣泡給氫氣醫(yī)學(xué)提供了實(shí)用技術(shù),氫氣醫(yī)學(xué)給納米氣泡提供了理想應(yīng)用場景,因此納米氣泡和氫氣醫(yī)學(xué)是典型的珠聯(lián)璧合關(guān)系。
納米氣泡是一種熱門的物理*近領(lǐng)域,主要是這種特征的氣泡存在難以讓人理解的特征。按照經(jīng)典氣泡內(nèi)壓理論,氣泡體積越小,表面張力越大,氣泡內(nèi)壓強(qiáng)越高。按照氣體溶解定律,壓強(qiáng)越高,氣體溶解量越大。氣泡越小,壓強(qiáng)越高,氣體溶解到氣泡周圍水中越多,按照這個(gè)規(guī)律,一旦氣泡直徑小于1微米(1000納米),氣泡會(huì)迅速溶解,甚至由于速度過快而出現(xiàn)爆溶現(xiàn)象。
大量研究發(fā)現(xiàn),100-500納米直徑的氣泡的存在壽命非常長,這讓科學(xué)界非常意外。由于制做納米氣泡的技術(shù)先來自工業(yè),技術(shù)已經(jīng)越來多。氣泡越小溶解效率越高的基本規(guī)律仍然存在,給納米氣泡在氣液混合領(lǐng)域提供了重要條件。另外,納米氣泡壽命長也給納米氣泡這種特殊的溶氣模式建立了新的載氣模式。
具體到氫氣醫(yī)學(xué),納米氣泡不僅能有效提高氫氣的濃度,更能顯著提高水中氫氣的溶存度。就是在納米氣泡水中的不僅有溶解狀態(tài)的氫氣,也有納米氣泡狀態(tài)的氫氣,兩種結(jié)合起來比經(jīng)典的氣體溶解度增加許多倍。
納米技術(shù)領(lǐng)域,一般習(xí)慣把100納米以下作為納米顆粒的*尺度,但是納米氣泡直徑一般是大于100納米,氣泡研究領(lǐng)域一般把1000納米以下作為納米氣泡或微納米氣泡,100微米以下為細(xì)小氣泡。納米氣泡有兩種基本類型,一種是非球形界面納米氣泡,是固定分布在液體和固體界面上的氣泡,這種氣泡在學(xué)術(shù)界被研究相對(duì)充分,但應(yīng)用相對(duì)少。另一種就是我們比較熟悉的體相納米氣泡,就是懸浮在液體中的球形納米氣泡。學(xué)者們對(duì)氣泡的大小范圍具體仍然有不同看法,但大多數(shù)同意直徑10-1000納米為納米氣泡。
氣泡制備方法主要包括水力空化和顆??栈⒙晫W(xué)或聲波降解法、電化學(xué)氣蝕和機(jī)械攪拌等。這些技術(shù)背后的物理學(xué)基礎(chǔ)都是利益表面張力和能量消耗降低壓強(qiáng)。納米氣泡的基本制造方法有4類,一是加減壓法,二是機(jī)械旋切法,三是超聲空化法,四是湍流管法。一般具體應(yīng)用中往往多種方法聯(lián)合起來使用。
氫氣醫(yī)學(xué)和納米氣泡技術(shù)很早就有結(jié)合,日本和中國在這方面走在**前列,現(xiàn)在大規(guī)模氫水制造一般都采用微納米氣泡技術(shù),家用氫水機(jī)和氫水洗浴產(chǎn)品也多采用納米氣泡。