这样的贪吃蛇你见过吗？ | 正经玩_风闻
中科院物理所-中科院物理所官方账号-2020-02-01 13:01
原创：中科院物理所
最近几天疫情正盛
小编在此叮嘱大家
勤洗手、少出门
看看正经玩
今天要给大家介绍的是
贪吃蛇新玩法
而且还是上过natrue的哦~
**注：**本期实验具有危险性，禁止在不具备安保条件和没有专业指导的情况下做实验！
实验器材
所标杯、移液枪、离心管、丙三醇、食用色素、酒精、无尘纸、镊子、酒精灯、玻璃片
实验过程
首先需要对玻璃片进行清洗处理
在玻璃片表面滴上酒精
再用无尘纸擦净
用酒精灯火焰高温处理后
将玻璃片静置冷却
事先配好加有红色色素的20%丙三醇溶液
和加有蓝色色素的10%丙三醇溶液
用移液枪分别取2微升
放置在玻璃片上
相隔约1厘米
液滴需要铺展开才能成功
（详见原理部分）
之后静等几分钟
发现即使是在无风环境下
两个液滴还是会吸引并相融
图片经过加速处理
原理解说
这次的实验来源于2015年发表在Nature上的一篇文章[1]（下面的动图素材来源于原论文）。据说这篇文章的作者本科做实验的时候，无意间将食品色素溶液滴在了经过灭菌处理的玻璃片上，结果就观察到了有趣的实验现象。后来经过进一步地研究，发表了这篇论文。事实上，这次小实验的原理与之前“美酒的眼泪”的原理是差不多的，都是马兰戈尼效应的具体体现。
首先，溶液滴在清洗处理过的玻璃片上的形状是这样的（如下图），像是路飞头上戴的草帽。（经过小编的尝试，这种形状的液滴只有在表面非常清洁的情况下才易形成，而这是实验成功的关键点之一）液滴与玻璃片之间的这层薄薄的液膜会减小液滴在移动时所受的摩擦力，所以，液滴移动所需要的驱动力很小。
液滴形状
那么驱动力从何而来呢？针对实验中的情况，我们要考虑马兰戈尼效应的作用效果。如下图，两滴液滴附近的空间被分为三个区域。由于液滴中的水会不断蒸发，液滴附近的水蒸气浓度因此也会上升。从图中可以看出，受两滴液滴的共同影响，区域2的水蒸气浓度要高于区域1和区域3的，所以，对于液滴而言，其两侧的水蒸气浓度会存在差异，水蒸气浓度高的一侧，水蒸发的速率会减慢，因此该侧水的比例相比于水蒸气浓度低的一侧要大。由马兰戈尼效应可以知道，如果液滴中水的分布存在不均匀，那么其表面张力也会存在不均匀，而且，总的表面张力会指向水较多的一侧。而表面张力就是液滴所受的驱动力。具体来说，对于红色液滴，区域1的表面张力小于区域2的，驱动力向左；对于蓝色液滴，区域3的表面张力小于区域2的，驱动力向右。共同作用下，就形成了相互吸引的力。
有细心的读者这时候就会问了：小编，按你的解释，两滴液滴浓度一样不是也可以做出实验现象吗？但是你为啥要用不同浓度的呢？事实上，小编是想做出和下图相同的实验现象，即两滴液滴接触后，浓度高的液滴看起来像是会推着浓度低的液滴运动。但是，小编按照惯例翻车了-_-！！
理想中是这样的
下面是这篇文章中所做的其他有趣实验，小编加了些标题供大家欣赏。
爱的魔力转圈圈
都站好，排好队
初学者倒车入库现场
**注：**本期实验具有危险性，禁止在不具备安保条件和没有专业指导的情况下做实验！
[2]http://www.360doc.com/content/16/0105/10/535749_525584603.shtml