你有可能遇到过这些病毒性的YouTube视频中的一个，这些视频显示出冰冻的肥皂泡在雪球中像片状结晶一样结晶。原来这种惊人的效果是由于常见的流体动力学现象。

弗吉尼亚理工大学机械工程师最近在Nature发表的一项研究中揭示了这一新见解  stylechina.com。受到无数令人着迷的YouTube视频冻结肥皂泡的启发，研究人员在实验室重建了雪球效果，用高速摄像机密切监控气泡。

通常，当水在外面结冰时，它会从最冷的地方（即与雪或冰接触的地方）开始结晶。然后新形成的冰开始冻结周围的水分子，逐渐冻结整个水坑。

但是，如果您尝试在非常冷的外壳中冻结肥皂泡，则表现完全不同。气泡从地面开始（接触冰层）开始正常冻结，然而，气泡的表面迅速变成了数百个冻结前面。气泡上的这些不同冰点随机出现甚至移动，从而导致“雪球效应”。

弗吉尼亚理工大学的研究团队能够确定两种不同的冷冻方式。使用实验室的冷冻室，他们将无数的肥皂泡冷却到-20°C。最终，研究人员发现肥皂泡的这种美丽结晶是由于称为Marangoni流动的流体动力学效应。当流体需要从较低表面张力的区域流到较高表面张力的区域，或者在界面处从热到冷时，会发生这种现象。表面张力  是液体的一种特性，它使液体的表面部分被吸引到另一个表面，例如在温度计的汽车上形成温度计中的粘性球或水滴的汞滴。

当气泡冻结时，气泡的静止液体部分将开始移动，在此过程中抛出冰晶。这些晶体中的每一种都导致局部凝固，从而使气泡冻结得更快。

在室温下记录第二种冷冻模式。研究人员将肥皂泡吹到冰块上，而不是像冰箱一样完全冻结，表现得非常不同。与冰接触的气泡的一半冻结而另一半保持液体并且通过室内的暖空气保持漂浮。空气渗透在冰冻的一半气泡中的小孔中，最终导致气泡坍塌。

虽然对于大多数人来说这是一个炎热的夏天，但是下次下雪时请记住这些发现。你所需要的只是一个肥皂解决方案和很多想象力。如果您想尝试其他一些很酷的Marangoni示范，这里有一个简单的实验，你可以在家里做得非常快：倒入牛奶（脂肪含量越高越好）和浅色容器中的食用色素。接下来，添加一滴肥皂或酒精，准备一个非常酷和丰富多彩的景观。但是，如果你太懒，可以随意观看下面的实验视频。