“薄餅彈跳”（pancake bounce）是一種獨特的流體力學現象，這種現象最初是在超疏水表面上觀察到的。
基本介紹
- 中文名：薄餅彈跳
- 外文名：pancake bounce
現象描述,觀測方法,實驗證實,
現象描述
荷葉表面覆蓋著蠟質，同時又有很多刷子狀的微觀凸起結構，因此它與水很不親和。科學家們製作人工的超疏水材料也是採取了這樣的思路，超疏水材料對水滴是如此“拒絕”，水滴落在上面是不但不會潤濕表面，還會在表面上彈跳，就像是蹦床上的運動員一樣。
如果仔細觀察這些彈跳的小水滴，一般會看到它們在撞上疏水表面之後先是被“壓扁”，然後再逐漸回縮，恢復原來的形狀，再從表面上彈起來。但是，在特定情況下，小水滴卻會以截然不同的狀態蹦起來——它們在騰空時依然保持著被“壓扁”的樣子，這就是“薄餅彈跳”（pancake bounce）了。
觀測方法
在排列著整齊凸起的超疏水表面上就能觀察到水滴的“薄餅彈跳”，但遺憾的是，由於突起陣列間的間距只有0.2毫米，它們只能在顯微鏡下進行觀察，也不方便物理學家進行深入研究。
實驗證實
於是，赫克歇爾博士在指導學生觀察這個有趣的現象時，提出了一個大膽的假設：我們能不能把尺度放大，把這種現象帶進巨觀世界呢？這樣一來，觀察和測量就會變得很方便了。但是，這能做到嗎？
答案是：真的能。
他們將256個釘子布置在平板上，做成一個大的釘子板陣列。釘子彼此之間距離約為1.85厘米，以模擬亞毫米級疏水材料表面密集的刷毛狀突起。如此以來，他們製作出一個相當於“放大了100倍的荷葉表面”。隨後，為了增大巨觀下“大水滴”的表面張力，他們選用裝滿水的氣球來代替水滴。同時，採用一個數位相機以每秒300幀的頻率記錄衝擊發生時的慢動作，並在平板下放置壓電感測器來記錄衝擊力。
實驗中，他們讓裝滿水的氣球以不同速度落在釘板表面，並觀察氣球的變形情況。結果，當氣球下落的速度超過一定臨界值之後，可愛的“薄餅彈跳”出現了。對比顯示，在放大了一百倍的釘板上，水球的表現和疏水表面上的水滴非常相似。
進一步的研究顯示，下落的水球之所以會出現“薄餅彈跳”，是因為釘板具有空隙（超疏水表面的凸起也是如此）。當水球撞擊釘板時，它會部分陷入釘子陣列中，並在氣球膜的作用下受到回縮的彈力（對於水滴而言，則是表面張力）。隨後，氣球迅速被反彈回去，整個水球就像是受到彈簧的彈力一樣，“圓餅”形狀還沒來得及恢復就整個騰空而起了。
經過如此簡單而巧妙的實驗設計，這種獨特的液滴彈跳現象被放大到了肉眼可見的程度，小水滴在疏水材料表面彈跳的奧秘也隨之真相大白。液滴在彈跳時容易發生破裂，而水球則更容易保持完整，測量起來也很方便。因此，研究者們希望利用這個放大版的模型來進行更多研究。
此外，這個實驗簡便又直觀，也很適合走進課堂，用來給學生做演示。你也一樣可以自己動手，製作在釘板上蹦跳的水球。
不過要注意：這個實驗並非總能成功。研究者表示，超過1.5米的下落就會讓水球破裂，釘子太少或是氣球膜不均勻時，氣球也可能會破掉。小心不要弄得一身水喔。
