善于品酒的人都知道在喝葡萄酒前，摇晃下杯中的美酒可以使其接触空气，并释放出芬芳的酒香。然而，这种被称为“轨道式摇摆”的动作其工作原理在某种程度上说仍是一个谜团。
长期以来流体动力学家都知道，轨道式摇摆所产生的波浪一直传播至杯子的边缘并搅动杯中的液体。“这种波浪的形成我们已经知晓，但我们缺少的是它与混合以及氧化相关的物理学描述，” 瑞士洛桑联邦高等理工学院的科学家穆罕默德·法赫特（Mohamed Farhat）说道。
为了找出这种混合是如何发生的，法赫特和他的同事用透明的圆筒杯中模拟了这种波浪，并使用了尖端的仪器来跟踪波浪的运动和测量液体的流动速度。
研究人员发现，当波浪传播至杯壁时，液体反复地从底部转移至顶部、从中央转移至外围。“波浪引发的这种泵运机制提高了混合的效率，”法赫特解释道。研究小组还发现，对一种给定形状的杯子，合适的摇晃直径和旋转速度将优化混合和氧化的过程。
“这种直观有效的运动机制可以被应用于生物药剂学领域，”法赫特表示，细胞培养物可以被放入大型的圆柱状容器或生物反应器中，然后用一种类似的方式来摇晃。
文章来源于网络
