縦に容器を振ると内部の泡は横に動くことが判明

ダ・ヴィンチも魅せられた泡の世界

泡は、炭酸飲料のシュワシュワや湯沸かしの際の気泡など、私たちの身の回りで頻繁に目にする存在です。

一見すると単純そうに見える泡の動きですが、実は何世紀にもわたって数多くの研究者を魅了してきました。

たとえば、ルネサンス期にはレオナルド・ダ・ヴィンチが泡の渦巻き運動を観察し、なぜまっすぐ上昇せずにらせんを描くのかを記録に残しています。

その後も流体力学や工学の発展とともに、泡のダイナミクスはさまざまな角度から研究が重ねられてきました。

現代では、泡は単なる“ふわふわ浮かぶ存在”にとどまりません。

たとえば電子機器の熱を逃がすために用いる冷却技術や、産業用の化学プロセス、宇宙空間での液体操作など、多方面で泡を活用・制御するニーズが高まっています。

具体的には、マイクロチップが発熱しすぎないように効率的に気泡を排出したり、洗浄や浮選（ふせん）技術で泡が運ぶ力を利用したりするなど、現代の産業や研究には欠かせない存在です。

しかし同時に、思わぬ場所で泡が詰まってしまいトラブルを起こすケースもあり、泡をいかに“いいところだけ利用し、不要なところでは排除するか”というのは長年の課題でした。

こうした「泡を自在にコントロールしたい」という要望から、さまざまな手法が開発されてきました。

超音波を使って泡を誘導したり、液体に電場をかけて泡を動かしたりする実験や技術もありますが、特定の装置や環境条件が必要となる場合が多く、使い勝手やコスト面での課題が残されています。

今回の研究チームは、もっとシンプルなアプローチ──つまり容器そのものを上下に振動させるという方法に着目し、「縦に振っているだけで泡が横へ移動するような現象は起きないのだろうか？」と試してみたのです。

すると常識をくつがえすような事実が明らかになります。