體相奈米氣泡研究進展
奈米氣泡的超長壽命，巨大的氣液介面，和超高氣體溶解度潛力，是氣體生物學應用的最佳搭檔。不過奈米氣泡本身仍然存在一些重要問題沒有解決，例如奈米氣泡長壽命的原因，超細奈米氣泡本身的生物學活性，如何獲得理想的奈米氣泡產品，這些都和該技術的應用密切相關。
從事氫氣醫學的學者們，一定要密切關注奈米氣泡領域的最新進展。所謂隔行如隔山，醫學領域的學者對奈米氣泡本身的科學問題在理解上往往存在障礙。我作為醫學領域的學者，這裡對一篇北京化工大學學者在國際上發表的一篇綜述介紹給大家。一方面是個人學習筆記，另一方面也是給大家一點幫助。
最近很榮幸參加常州具備的中國顆粒學會奈米氣泡分會的第三屆年會，年會上受主任委員胡鈞老師的指點，瞭解到奈米氣泡領域的一些新進展，給我很多啟發。我對其中德國學者認為奈米氣泡是由更多更細小的超奈米（1奈米大小）組成的聚合體特別感興趣。我也會專門摘要介紹這個研究。
我在會議期間提出，應該有一個奈米氣泡生物學方向，因為人體內本身就存在奈米氣泡，按照最新觀點，奈米氣泡無處不在。而奈米氣泡本身存在和獨立於氣體成分的物理化學性質，並表現為生物學效應。既然如此，我們以後應該對人體內奈米氣泡進行量化，並對奈米氣泡數量和生理病理的關係展開研究。假如我們發現，奈米氣泡是一種物理生物效應介質，並在生理功能和病理功能上發揮重要作用。那麼可能會啟動一個新的學術方向。對奈米氣泡的穩定性，我認為如果超細氣泡觀點成立，奈米氣泡可能會和液體成分存在互動的情況，當然在這種奈米尺度下，還需要考慮量子效應的情況，這些都應該是值得深入研究的課題。
在相關行業和科研文獻中，奈米氣泡一般是指直徑小於1 μm的氣泡，也可稱為亞微米氣泡或超細氣泡。
奈米氣泡有兩種：表面奈米氣泡和體相奈米氣泡。前者附著在浸沒在液體中的固體表面上，而後者則被液體環境所包圍。自1981年首次提出體相奈米氣泡以來的40年裡，學者們做了大量科學工作來證明它們的存在，並解釋它們遠遠超出了理論預測的超長穩定性。儘管有大量的間接證據，但該領域的一些研究人員仍然對奈米氣泡的真正存在持懷疑態度。特別是什麼原因導致在應用和實驗中觀察到的奈米氣泡的壽命比Epstein-Plesset理論預測的要長得多，大約是毫秒而不是幾天。幾十年來，如此巨大的差異一直是一個大謎團。
雖然奈米氣泡穩定性機理尚未解決，但具有大氣泡所不具備的許多特性，包括大的比表面積、氣泡表面高Zeta電位、溶液中氣體含量的增加以及氣泡產生羥基自由基。這些特性使得體相奈米氣泡技術得到了廣泛應用。隨著人們對環境保護、健康飲食和精準醫療的日益關注，奈米氣泡技術引起了廣泛的研究。
一、體相奈米氣泡的發現
1981年，Johnson和Cooke （Johnson & Cooke， 1981）首次提出了體相奈米氣泡的存在。他們指出，由於天然表面活性劑在氣泡表面形成的膜，海風切變海水產生的氣泡可以持續超過22小時。他們觀察到，當改變氣泡外部壓力時，氣泡在負壓下膨脹，在正壓下收縮，
當正壓過高時，氣泡就會被破壞
。
這種可壓縮性表明氣泡內部的物質處於氣態。
一些研究人員認為，鹽水可以抑制氣泡的合併。當海浪在海水中破碎時，會形成大量小氣泡。這項工作表明，這些小氣泡可以進一步收縮形成奈米氣泡，可以保持穩定長達24小時，這意味著海洋中可能存在大量的奈米氣泡（Johnson & Cooke， 1981）。
二、體相奈米氣泡的製備方法
奈米氣泡可以透過機械剪下、溶液置換、電解水、化學反應、文丘裡管內湍流、超聲空化、溶解氣體釋放、加熱、流過多孔材料等方式產生。這些過程也可以結合起來產生奈米氣泡。下面介紹幾種有代表性的方法。
當液體內壓力突然變化時，在液體內部會形成含有水蒸氣或氣體的空化芯。負壓下的空化核心或泡沫將擴大和收縮甚至破裂時遇到高壓，建立一個衝擊波在斷裂過程中，稱為空化（圖1）。超聲波可以使液體的壓力改變，因為聲波在區域性區域振動，流體剪下作用或溶解氣體的過飽和作用，會產生空化核。當液體中有溶解氣體時，超聲空化產生的空化核可以形成體相奈米氣泡。通常有必要區分超聲處理溶液中的奈米粒子和奈米氣泡，並比較脫氣前後的奈米粒子濃度。但是，脫氣過程的適用性只是根據情況而定，需要進一步驗證，因為在脫氣過程中，固體顆粒可能會沉澱，揮發性液滴可能會蒸發。（
奈米氣泡可能不能因為脫氣被消除！
）
圖1。空化過程的示意圖。
機械剪下法中，溶液中氣體由於外界氣體供應而過飽和。由於氣體在所用液體中的溶解度有限，首先會形成大氣泡，然後透過相對於靜止部件的旋轉葉輪或齒輪，以高速攪拌和剪下，從而形成體相奈米氣泡。
該方法操作簡單，生產效率高，在工業上得到了廣泛的應用。
Kikuchi等研究了納米氣泡電解法制備方法。在這個過程中，氧在陽極附近產生，氫在陰極附近產生，使得溶液中的兩種氣體過飽和。採用動態光散射技術對電解質溶液進行檢測證明存在氣泡。此外，Ghaani、Kusalik和English（2020）認為，電場能誘導奈米氣泡的形成，並使高壓下氣液介面的水分子極化，從而促進了奈米氣泡的長期穩定性。
電解水能讓奈米氣泡更穩定的原因？
根據亨利定律，在等溫條件下，氣體在溶液中的溶解度隨壓力增大而增大。溶氣釋放法首先透過加壓將更多氣體溶解在溶液中。當減壓後溶液中的氣體處於過飽和狀態時，部分溶解氣體將演化為體相奈米氣泡。基於這一原理，Fang 等2018年提出了一種大氣減壓奈米氣泡製備方法。
目前，研究人員最常用的研究奈米氣泡性質的方法是溶液替代（Xiao et al。， 2019）。這種方法要求兩種溶液可以以任何比例相互溶解，而兩種溶液對同一氣體的溶解度是完全不同的。當含氣量高的溶液被低氣溶度的溶液所取代時，部分氣體會在新溶液中形成奈米氣泡。最典型的替代溶液是用水代替乙醇。
三、體相奈米氣泡的表徵
奈米氣泡溶液的表徵主要包括
直徑、濃度和粒徑分佈
。然而，對於同一溶液，不同的測試方法可能導致不同的報告結果。此外，由於現有表徵技術的侷限性，很難直接測量體相奈米氣泡內部的氣體密度和壓力，無法驗證拉普拉斯壓力理論是否適用於奈米氣泡。
表徵奈米氣泡的技術主要有動態光散射、奈米顆粒跟蹤分析、
共振質量測量
、
電子顯微鏡和
電感應
法等。
動態光散射，是指當
鐳射
照射到足夠小的粒子表面時，鐳射不僅被吸收和折射，而且還被散射，稱為瑞利散射。瑞利散射強度與波長的四次方成反比。如果粒子保持靜止，散射光子的頻率與入射光的頻率相同。粒子運動會引起散射光頻率的多普勒頻移。透過這些變化，可以得到光強的二階自相關函式。根據擴散理論中布朗運動的愛因斯坦方程，可以得到被測粒子的半徑。而動態光散射要求系統中的粒子分佈均勻且濃度低，產生所有粒子平均直徑的測試結果。如果溶液中存在大顆粒且分佈不均勻，則測試結果可能存在較大誤差，導致報告資料的可重複性低。
奈米顆粒跟蹤分析
（NTA），可以同時測量顆粒的濃度和粒徑分佈。該技術利用CCD攝像機跟蹤檢測箱內每個粒子在粒子散射鐳射後一定時間內在x、y方向上的運動。基於擴散方程理論，測量氣泡的布朗運動速度，得到了氣泡中各粒子的大小。奈米顆粒跟蹤分析是奈米氣泡檢測最常用的技術之一。然而，在使用奈米顆粒跟蹤分析時需要注意兩點。首先，愛因斯坦方程推導是根據沒有邊界滑移的固體微粒，很明顯奈米氣泡在水中的運動不符合這一概念，因此計算出的粒子大小並不是奈米氣泡的真正大小，而是水力直徑。其次，奈米顆粒跟蹤分析不能區分體相奈米氣泡、固體顆粒和不溶液滴。
共振質量測量
，
是一種相對較新的方法，
可
根據密度的差異來區分奈米氣泡和奈米顆粒
。當含有奈米顆粒的液體透過諧振腔時，諧振頻率會隨著密度的變化而變化。當顆粒密度大於液體密度時，共振頻率減小，而密度小於液體的氣泡的共振頻率會增大。諧振頻率變化反映了納米粒子的浮力質量。該方法精密度高，質量精確到1 fg，密度精確到0。05 ng/cm3，質量靈敏度比石英晶體微天平高6個數量級（Burg et al。， 2007）。因此，可以用它來區分氣泡（浮力質量為正；共振頻率增大），密度大於周圍液體的固體顆粒（浮力質量為負；共振頻率降低）。
電子顯微鏡。快速冷凍是一種生物樣本的製造技術。包括將液體快速冷凍到低溫以儲存體相奈米氣泡，然後切割冷凍體並在切割表面塗上塗層，類似拓片技術獲得截面的複製品。使用掃描電子顯微鏡對生成的複製品成像，可間接獲得奈米氣泡的數量。該技術在生物成像中得到了廣泛應用和接受。然而，一些研究人員認為，冷凍樣品會造成不可避免的干擾，掃描電子顯微鏡觀察到的空隙並不都是奈米氣泡，而冷凍本身產生的奈米級缺陷會被誤認為是奈米氣泡。然而，生物學領域的學者似乎普遍不相信快速冷凍技術會產生這樣的缺陷。
電感應法，使用庫爾特計數器。這在微生物學中經常被用來計算細胞和病毒的數量，因為當液體流過狹窄的通道時，顆粒會引起通道之間的阻力變化。阻抗的變化與透過通道的顆粒的體積成正比，所以該裝置也與透過通道的氣泡的數量和大小有關。
四、根據傳統理論，乾淨的體相奈米氣泡是瞬態的
1950年，Epstein和Plesset發展了氣泡中氣體擴散的理論。假設氣泡處於孤立靜止狀態，忽略氣泡在膨脹或收縮過程中的邊界運動。為了研究氣體擴散，有必要確定氣泡周圍和遠離氣泡的溶液中氣體的濃度。前者由亨利定律決定，後者取決於溶解在溶液中的氣體的水平。Epstein-Plesset理論預測直徑大於1 μm氣泡的壽命與觀測值吻合較好。直徑小於1 μm氣泡的理論壽命小於0。02 s。因此，許多研究人員對大量奈米氣泡能穩定存在數日的報道深表懷疑。
然而，一些實驗已經報道了體相奈米氣泡的存在。壽命從幾個小時到幾個星期，這比理論預測的時間長了許多數量級。
此外，當水中存在高濃度奈米氣泡時，液體的密度降低到0.988 g/cm3 (Ohgaki et al.，2010)。
（
根據這個特徵，可以用非常精密的密度計測定氣泡的體積。）
奈米氣泡在水處理和表面清洗中的作用間接表明奈米氣泡在實際應用中是存在的。鑑於理論與觀測之間的矛盾，利用新的表徵技術，特別是奈米尺度動態物體的連續視覺化，來確定是否存在未汙染的體相奈米氣泡至關重要。
五、區分奈米顆粒和奈米氣泡
在一些實驗設計中，汙染物可能是無意中引入的。由於汙染物也會散射光，一些檢測儀器無法將汙染物與奈米氣泡區分開來，這可能會將奈米液滴或奈米顆粒誤認為奈米氣泡，從而導致對奈米氣泡行為的報道產生爭議（圖2）。例如HäBich， Ducker， Dunstan，Zhang（2010）發現奈米粒子在有機溶劑和水的混合物中存在散射現象，但脫氣後並沒有消失。結果表明，這些顆粒很可能是有機汙染物，而不是奈米氣泡。
圖2 體相奈米氣泡的里程碑研究。
（Alheshibri & Craig， 2018； Azevedo et al。， 2016； Calgaroto， Wilberg， & Rubio， 2014； Epstein & Plesset， 1950； Johnson & Cooke， 1981； Kobayashi et al。， 2014； Ohgaki et al。， 2010； Rak et al。， 2019； Rak & Sedlak， 2019）。
有實驗證據表明，溶液中的奈米粒子是氣體的團聚體，因此這些奈米粒子被認為是奈米氣泡。這些證據主要集中在四個方面。1。奈米粒子的體積在正壓下收縮，在負壓下膨脹。2。奈米粒子的密度比周圍的水溶液低。3。奈米顆粒的Zeta電位與大氣泡的Zeta電位一致。4。奈米粒子的折射率低於周圍水溶液的折射率（Bunkin et al。，2012）。但後來研究表明，證據是不完整的，奈米顆粒是否是氣體聚集物仍然存在爭議。（氫思語：奈米氣泡是不是奈米氣泡？
也許是氣體分子形成的鬆散固體顆粒。或者是由幾個氣體分子在液體環境下產生的氣體團簇。
）
Alheshibri和Craig（2018）使用壓力溶解和減壓來產生體相奈米氣泡。奈米顆粒的密度和壓縮性可以用來區分奈米顆粒和奈米氣泡。透過共振質量測量，他們發現奈米粒子的密度為0。95±0。07 g/cm3。這個密度小於，但
非常接近水的密度
。（氣體和液體密度一般相差近千倍，這個結果提示奈米氣泡的密度增加了近千倍，這種所謂氣體，可能已經成為了液體或固體了）。此外，當施加壓力達到10 個大氣壓時，光散射技術的檢測結果表明，樣品中奈米顆粒直徑的變化幾乎可以忽略不計。這一結果表明，這些粒子是奈米顆粒，而不是奈米氣泡。
Rak、Ovadova和Sedlak（2019）研究了未純化乙醇對體相奈米氣泡形成的影響。在樣品中觀察到大量的奈米顆粒，每毫升液體中的顆粒數可以達到1010個。然而，當乙醇在與水混合前進一步提純時，奈米顆粒無法透過超顯微鏡和光散射技術觀察到。這是由於少量的疏水材料溶解在使用的商業乙醇中。當乙醇與水混合時，疏水材料不再溶解。透過增量離心和共振質量測量，未純化乙醇樣品中奈米粒子的密度分別為0。81 g/cm3和0。91 g/cm3。這與典型疏水有機化合物的密度範圍一致。結果表明，醇-水取代法中疏水有機奈米液滴常被誤認為是奈米氣泡。
Kim、Song和Kim（2000）利用超聲波（
42千赫，70瓦
）產生了大量奈米氣泡。奈米顆粒的Zeta電位與較大氣泡的Zeta電位一致（Yang， Dabros， Li， Czarnecki， & Masliyah， 2001）。Najafi 等（2007）透過加熱的方法在密閉容器中產生了平均直徑為290 nm的奈米氣泡。奈米顆粒的Zeta電位與較大氣泡的Zeta電位相同。此外，在溫度變化前沒有散射，以及大多數材料隨溫度的溶解度增加，特別是汙染物，如碳氫化合物。考慮這兩個方面來消除汙染物的干擾，生成的奈米顆粒被認為是體相奈米氣泡。雖然奈米粒子的Zeta電位與大氣泡的Zeta電位一致，但仍不能排除奈米粒子是介鏡下溶解的疏水汙染物的可能性（Rak & Sedlak， 2019）。為了確定這些奈米顆粒是否是奈米氣泡，有必要結合其他測量和表徵技術。
Rak等人2019年研究了超聲空化在體相奈米氣泡生產中的作用。為了確定奈米顆粒是否是奈米氣泡，作者設計了一個增量離心機，並測量了奈米顆粒的密度。結果顯示為4。75，4。04和5。59 g/cm3，這遠遠高於溶液的密度。所以這些奈米顆粒肯定不是奈米氣泡。超聲探針檢測結果表明，溶液中的奈米顆粒為鈦、釩的固體奈米顆粒。採用電感耦合等離子體質譜、分光光度計和NTA分別測定合金在9。73、10。6和10。2 μg/ml溶液中的濃度。再次證明了奈米顆粒是固體顆粒。
經典的Epstein-Plesset理論在奈米尺度上是否仍然適用是一個需要進一步研究的重要問題。
但是一些汙染物被誤認為是體相奈米氣泡，這客觀上提出或加強了研究人員對Epstein-Plesset理論的懷疑。目前還沒有被廣泛接受的方法來區分奈米氣泡、奈米顆粒或奈米級不溶液滴的密度接近本體液體的情況，這需要研究人員進一步探索，並在表徵方法和技術上取得突破。
以上結果表明，僅憑單一條件是無法判斷奈米顆粒是否是奈米氣泡的。但研究人員應該結合多種條件（體積變化、密度、Zeta電位和奈米粒子的折射率）來驗證結果。此外，更好地理解介面理論將有助於研究人員區分它們。目前最重要的是避免汙染物的干擾。
六、體相奈米氣泡穩定性研究
研究人員試圖將觀察到的奈米氣泡的長壽命歸因於氣泡表面各種汙染物的可能影響，或區域性過飽和。Yasui等探索了體相奈米氣泡的幾種穩定模型，包括面板模型（與表面活性劑或有機材料的影響有關，圖3（a）） （Johnson & Cooke， 1981）、
顆粒裂縫模型
（與凹氣液介面的影響有關，圖3（b））、“裝甲”氣泡模型（與表面活性劑和固體奈米顆粒的作用有關，圖3（c））、靜電斥力模型（與表面電荷的相互斥力作用有關，圖3（d）） （Bunkin， Kochergin， Lobeyev， Ninham， & Vinogradova， 1996）和多體模型（與許多奈米氣泡的團效應有關，圖3（e）） （Weijs， Seddon， & Lohse， 2012）。
每個模型只能解釋觀察到的部分現象，並且與許多其他現象不一致。他們不能完全解釋體相奈米氣泡的穩定性。Yasui等人基於表面奈米氣泡的相關模型建立了體相奈米氣泡的動態平衡模型（圖4）（Yasui， Tuziuti， Kanematsu， & Kato， 2016）。
當疏水材料浸入水中時，表面會形成一薄的耗盡層
（Mezger et al。， 2008， Steitz et al。， 2003）。
耗盡層
的水密度小於體相水密度（Mezger et al。， 2008， Steitz et al。， 2003）。
耗盡層
氣體濃度遠高於體相內氣體濃度。根據動態平衡模型，部分氣泡被疏水材料覆蓋。耗盡層中的氣體透過在氣泡表面和疏水材料之間形成的三相接觸線擴散到氣泡中。當它與氣泡表面的氣體擴散達到平衡時，氣泡的溶解停止（Yasui， 2016， Yasui et al。， 2016）。此外，即使氣泡半徑略有變化，只要進入氣泡的氣體量與離開氣泡的氣體量相等，體相奈米氣泡仍處於平衡狀態。此外，Yasui等人證明了體相奈米氣泡的動態平衡模型滿足熱力學定律。在動態平衡模型中，它不一定需要周圍液體的整個流動，但可以是氣體在靜態液體中的簡單擴散（Yasui et al。， 2018）。
圖3 奈米氣泡穩定性典型模型。這裡的b也是我最認為可能的存在模型。
圖4 奈米氣泡的動態平衡模型。
體相奈米氣泡的穩定性不能忽略表面張力。結果表明，體相奈米氣泡的生長或收縮會改變表面張力，汙染物在介面上的吸附也會改變表面張力。這兩個因素共同作用，推動奈米氣泡達到平衡尺寸。在純水中加入乙醇可以降低溶液的表面張力。Nirmalkar、Pacek和Barigou（2019）發現，在含有體相奈米氣泡的水溶液中
加入少量乙醇，可提高奈米氣泡的穩定性，穩定存在時間超過3個月
。Qiu等（2017）報道了在一定濃度下乙醇中存在體相奈米氣泡，揭示了兩親分子在體相奈米氣泡形成和穩定中的重要作用。Bunkin等（1996）認為，體相奈米氣泡的介面上存在負離子，負離子的斥力降低了體相奈米氣泡的表面張力，增強了其穩定性。此外，
液態水介面對電子具有很強的親和力
（
氫：是不是電子水可存在的理論基礎
）
。研究人員認為，任何增加氣液介面負電荷的操作，如在中性或鹼性溶液中的OH -，或使用防靜電槍的負離子，
都可以降低奈米氣泡的平均直徑
（Bhushan， Pan， & Daniels， 2013）。由於氣液介面碳酸鹽負離子濃度高，氣泡平均直徑（約73 nm）是
常見奈米氣泡(約100-200 nm)
的一半（Oh & Kim， 2017）。以上結果表明，
汙染物(特別是兩親分子)或陰離子的存在可以降低奈米氣泡的表面張力，提高奈米氣泡的穩定性
。然而，表面張力的影響尚未得到定量的證實和解釋，這是目前理論的一個薄弱環節。
體相奈米氣泡具有較高的Zeta電位，可以保證相鄰粒子之間的靜電斥力，避免相鄰氣泡的聚結。然而，這一機制並不能解釋單個奈米氣泡的穩定機制（Chen， Li， & Zhang， 2020）。Tan、An和Ohl（2020）發現，當氣泡半徑小於10 μm時，氣泡介面的Zeta電位會發生突變。當氣泡半徑小於1 μm時，介面處離子濃度隨著氣泡的收縮逐漸增大，Zeta電位增大。當氣泡半徑減小到100 nm時，Zeta電位再次穩定。Tan等人基於氣泡的Zeta電位提出了一種穩定的整體奈米氣泡模型。然而，該模型缺乏實驗驗證。
體相奈米氣泡
內部的氣體密度也是一個
研究
盲點。
Liu， Fu， and Zhang（2008）認為，如果奈米氣泡內部的氣體密度足夠高，奈米氣泡的壽命至少可以增加4個數量級，甚至接近實驗中觀察到的時間尺度。
奈米氣泡的大小還取決於本體相的性質。研究人員發現，
鹽離子的存在可能會對奈米氣泡的穩定性產生不利影響，
在更高濃度的鹽下，奈米氣泡會聚合（Jin， Li， Ye， & Wu， 2007a）。其他研究發現，0。9% NaCl溶液在4°C下可以使奈米氣泡生長到1000-2000 nm。此外，
pH值的增加導致奈米氣泡的直徑增大
（Attard， 2003）。兩親性分子也影響奈米氣泡的穩定性。這種效應隨pH和離子強度的變化而變化（Jin， Ye， & Wu， 2007b），並隨吸附在氣液介面上的各向異性陰離子的增加而增加（Yurchenko et al。， 2016）。
Ke等。（2019）測定了Kr在純水、HCl溶液、NaCl溶液和NaOH溶液中的X射線熒光強度。他們還研究了在4種不同溶液中產生的奈米氣泡的平均大小和濃度。他們發現，體相奈米氣泡在鹼性溶液中相對維持的時間最長，濃度最高（Ke等人，2019）。
Xiao et al。（2019）發現在溶液中加入固體奈米顆粒（TiO2奈米顆粒）提高了溶液中的奈米泡濃度，提高了其穩定性。這是因為奈米粒子提供了額外的成核中心。他們認為在形成奈米氣泡的過程中，非均勻成核主導並促進了體相奈米氣泡的產生。
總之，不同文獻在不同實驗條件下提出了體相奈米氣泡的穩定性機理，但尚未形成一個共同的理論。在實驗中確實很難防止汙染物。許多以前的發現變得具有誤導性，因為它們沒有區分體相奈米氣泡與固體顆粒和不溶液滴。
七、體相奈米氣泡的應用
由於時間長、比表面積高，奈米氣泡在廣泛的應用中發揮著重要作用，如廢水處理，表面清潔，促進動植物生長和疾病診療。
體相奈米氣泡可從廢水中提取奈米顆粒（如貴金屬渣）。奈米氣泡溶液可以透過碰撞和新氣泡成核而粘附到奈米顆粒上。奈米氣泡優先與較小的疏水顆粒結合。由於表面張力，它們結合形成更大的團聚體，從而實現固液分離。
體相奈米氣泡
在各種表面清潔應用中顯示出巨大潛力。
體相奈米氣泡具有較大表面積和表面電荷，可以吸附和去除固體表面的汙染物。體相奈米氣泡已被證明可以有效地從表面去除蛋白質（Zhu et al。， 2016）。此外，
微納泡液對反滲透膜的清洗效果明顯
（Dayarathne， Choi， & Jang， 2017）。微納氣泡與超聲波的結合進一步提高了其清洗能力。在表面清洗過程中使用體相奈米氣泡不僅減少了新增劑和洗滌劑的使用，而且還減少了水的消耗，因此更加環保。
利用體相奈米氣泡可在水溶液中生成羥基自由基（·OH）和超氧離子的能力。它們可以產生生物效應，比如促進植物和魚類的生長。此外，由於體相奈米氣泡具有較高的氣液傳質效率，可大大提高水中的溶解氧含量並延長其持續時間。可以改善水質，提高魚、蝦、蟹等水產品的產量質量，增加養殖的經濟效益。
奈米載藥超聲造影劑克服了傳統微米級超聲造影劑無法透過血管壁的問題。它可以到達組織內部，實現對血管外疾病的靶向治療，同時減少藥物用量和對全身的副作用，從而提高醫療效果，降低後遺症的發生率和程度。富含氧奈米氣泡的富氧水可以提高高海拔缺氧地區居民的健康水平。
隨著奈米氣泡理論的發展和工業應用需求的增長，奈米氣泡的基礎研究和技術發展有望在不久的將來蓬勃發展。
八、結論
經過近40年的研究，奈米氣泡超長穩定性仍然是一個世界性難題。許多從事液體相關領域的科學家仍然不知道奈米氣泡的存在及其對他們研究產生的不可忽視的影響。由於奈米氣泡的大小接近流體連續介質模型的極限，且涉及氣-液-固多相共存的複雜流動，因此詳細檢驗其支配規律是否仍符合傳統理論，具有重要的科學意義。
［1］ Sun L ， Zhang F ， Guo X ， et al。 Research progress on bulk nanobubbles［J］。 Particuology， 2021（9）。