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1 2 洗漱（第6页）

在使用泡沫罐时，按压喷头，瓶内就会有压力，而推进剂气体在压力下就会产生泡沫。

泡沫通常具有杂乱的内部结构，构成泡沫的气泡也可以大小不一。

但气泡的分布却有一定的理论原则。

这种分布会确保实现最大的空间填充。

此外，气泡的形成也遵循一个原则，就是尽量减少周围液膜所占的面积。

1993年，两位爱尔兰科学家丹尼斯·威尔（DenisWeaire）和罗伯特·弗兰（RobertPhelan）[23]进行了计算机模拟，并建立了一个理论模型来解释体积相等且表面积最小的气泡如何对空间进行最佳填充。

他们的研究表明，要保证这样的结果，泡沫中的气泡就得有两种不同的形状。

四分之一的气泡必须是十二面体（dodecaedro）（具有12个五边形面的多面体），而四分之三的气泡必须是十四面体（tetrakaidecaedro）（具有14个面的多面体，2个面为六边形、12个面为五边形）。

另外一项实验研究表明，在适当条件下制备的真实泡沫能够有效地实现这一理论模型[24]。

图6所示为威尔-弗兰气泡结构。

图6　威尔-弗兰气泡结构

在这两位爱尔兰科学家之前，比利时物理学家约瑟夫·普拉托（JosephPlateau，1801—1883）就已经对气泡进行了深入研究，并制定了一系列以他的名字命名的定律。

不符合这些定律的气泡结构都是不稳定的，并且还会自发地改变其结构以遵循这些定律。

当我们提到泡沫时，我们通常指的是**的泡沫，比如肥皂产生的泡沫。

但我们也不能忘记还有固体泡沫，它的结构与**泡沫相似，比如人造的泡沫橡胶（rubberfoam）和可发性聚苯乙烯（expayrene）。

在自然界中，最明显的固体泡沫之一就是蜜蜂和其他昆虫的巢穴。

我们骨头的微观结构也与固体泡沫的结构相对应。

这种结构为我们的骨骼提供了机械强度和轻巧性。

提到泡沫，我们就会想到掼奶油（whippedcream），它实际上也是一种泡沫。

只要想到它抹在蛋白酥和奶油卷上有多美味，你就马上胃口大开了。

虽然现在是早餐时间，但我们还是稍后再谈掼奶油吧（第二章第2节）。

拓展：化学键

在极不确定的时间和地点，

原子离开了它们的天体之路。

偶然的拥抱，

使它们创造了一切。

虽然它们看起来紧紧相依，

并在此形成“维系”

。

不过，它们迟早会打破束缚，

跑到太空深处。

这些诗句是伟大的苏格兰物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（JamesClerkMaxwell，1831—1879）在题为《分子进化论》[25]（Molecularevolution）的诗作开头所写。

化学键[26]将原子结合起来形成分子，从而用它所具有的无数特性构成了现有的一切物质。

化学键的断开和重组即为物质转化的化学反应。

原子之间相互结合，通过改变其电子结构来达到更高的稳定性。

具有最稳定的电子结构的是稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙、氡和），其特点就是它们所有的核外电子层都排满了电子[饱和电子构型（saturatedelefiguration）]。