Пена представляет собой дисперсную систему, состоящую из ячеек — пузырьков газа (пара), разделенных пленками жид­кости (или твердого вещества). Свойства пены определяются, прежде всего, соотношением объемов газовой и жидкой фаз. От­ношение объема пены к объему раствора, затраченного на ее изго­товление, называют кратностью пены. Другая важная характери­стика — стабильность, т. е. время жизни отдельного пузырька или определенного объема пены. Пену характеризуют также дисперс­ность, оцениваемая по среднему диаметру пузырьков, и структур­но-механические свойства, например, способность в течение неко­торого времени сохранять свою первоначальную форму.

Поскольку пена образуется двумя веществами — газом и жидкостью, ее можно рассматривать как неполный веполь, лег­ко достраиваемый до полного веполя. Этим объясняется обилие технических решений, в которых пена взаимодействует с тем или иным полем.

Пена широко применяется в различного рода устройствах для звукопоглощения. Пример: по патенту США 3589468 зону реза­ния металла покрывают пеной, которая не только глушит шум, но и позволяет улавливать испарения, дым, стружку.

Пену используют при борьбе с холодом, заморозками, обледенением. Приме­ром может служить а. с. 317364 на способ защиты насаждений и посевов от заморозков: полимерная «шуба» из пены безвредна для растений, долго держится, хорошо защищает почву от мороза, а при необходимости без затруднений смывается водой. Ана­логично осуществляют и защиту трассы строящегося газопровода: пена надежно защищает от мороза в течение несколь­ких месяцев. В забоях шахт нет пламени и мороза, но на поверх­ности забоя образуется избыток тепла, мешающий горнякам. И в этом случае можно использовать пену (а. с. 295887).

Измельченные материалы, например, руда, уголь, при транспортировке на конвейере сильно пылят. Здесь мы также име­ем дело с вредным веполем (транспортируемый порошок, воздух и поле механических сил взаимодействия). Для разрушения веполя надо ввести третье вещество. Но такое вещество резко удоро­жит и усложнит работу: придется тратить время на покрытие гру­за, а затем на снятие покрытия и возвращение его к месту погруз­ки. Противоречие устраняют использованием покрытия из пены (а. с. 338457).

Пена близка к идеальному веществу: почти ничего не весит, почти ничего не стоит. Поэтому даже простое применение обычной пены часто дает сильные технические решения. Но следует ожидать более широкого применения решений, в которых реализованы разного рода дополнительные приемы. Давно извест­ны пористые шлифовальные круги («отвердевшая пена»). «Хит­рость» а. с. 195095 в том, что, наряду с обычными мелкими пора­ми, круг имеет и большие поры, способствующие удалению струж­ки и придающие кругу эластичность. Другая оригинальная идея (а. с. 464907): моделирование с помощью пены и мыльных пузырей разного рода сооружений — оболочек, перекрытий, баков.

Таким образом, основные области применения пены следующие.

· заполнение больших объемов при ма­лом расходе вещества;

· звукоизоляция, глушение ударных волн;

· пожаротушение, тепло- и холодоизоляция;

· борьба с пылеобразованием;

· изменение свойств жидкой среды, ин­тенсификация процессов в жидкой среде;

· покрытие поверхности жидкости;

· разделение взвесей, очистка жидко­стей;

· обнаружение течей;

· изучение воздушных потоков;

· защита хрупких объектов;

· моделирование оболочек.