حبابی که ۴۶۵ روز نترکید!

به گزارش ایسنا و به نقل از دیلی‌میل، این حباب ۲۰۰ هزار برابر طولانی‌تر از یک حباب صابون معمولی که به طور معمول تنها چند دقیقه باقی می‌ماند، ماندگاری داشت.

ترفند این گروه در ایجاد نوع خاصی از حباب به نام “مرمر گازی”(gas marble) نهفته بود که ساختار پوسته لایه‌ای با ذرات پلاستیکی روی سطح داشت که آن را مستحکم می‌کرد.

این مطالعه توسط “آیمریک روکس”(Aymeric Roux) فیزیکدان، و همکارانش در دانشگاه “لیل” فرانسه انجام گرفت.

محققان در مقاله خود نوشتند: حباب‌های صابون در اصل شکننده و بی‌دوام هستند.

بسته به ترکیبات آنها و محیط، ترکیدن حباب می‌تواند در نتیجه‌ی تخلیه ناشی از جاذبه یا تبخیر مایع باشد.

علاوه بر آن حباب‌ها می‌توانند در نتیجه‌ی انتشار گاز داخلی به اتمسفر خارجی در اثر فشار لاپلاس کوچک شود.

ما حبابی طراحی کردیم که از یک فیلم مایع مرکب ساخته شده که می‌تواند تمامی این اثرات را خنثی کند و یکپارچگی آن را برای بیش از یک سال در یک محیط استاندارد حفظ کند.

“مرمرهای گازی” گونه‌های غیرمعمولی از حباب‌ها هستند که از محلول مایع حاوی ذرات کوچک پلاستیک تشکیل شده‌اند.

این ذرات روی پوسته حباب در کنار هم قرار می‌گیرند و آن را به‌ اندازه کافی مستحکم می‌کنند که می‌توان آن را در دست گرفت یا روی یک سطح بدون ترکیدن غلتاند.

اگرچه در تحقیقات قبلی ویژگی‌های مکانیکی “مرمرهای گازی” مورد بررسی قرار گرفته بود اما مطالعه‌ی انجام شده توسط آقای روکس و همکارانش اولین تحقیقی است که در آن طول عمر بالقوه این حباب‌ها مورد بررسی قرار گرفته است.

محققان در آزمایش خود برای یافتن بادوام‌ترین حباب به مقایسه‌ی سه نوع مختلف حباب برداختند. حباب‌های صابونی معمول، مرمرهای گازی بر پایه آب و حباب‌هایی که از ترکیب آب و گلیسرول تشکیل شده‌اند.

محققان ساخت مرمرهای گازی را با پخش کردن ذرات پلاستیک روی سطح آب یا آب و گلیسرول آغاز کردند.

سپس آن‌ها هوا را به درون این ترکیب تزریق کردند تا حباب تشکیل شود و سپس حباب را روی ذرات پلاستیک غلتاندند تا سطح آن کاملا پوشیده شود.

بعد از تشکیل هر حباب، محققان آن را روی یک ترازو قرار دادند و با فیلمبرداری از آن‌ها مدت زمان ماندگاری آنچه که خلق کرده بودند را زیرنظر گرفتند.

همانطور که انتظار می‌رود حباب‌های صابون حدود یک دقیقه دوام می‌آورند. حباب‌های مرمرگازی مبتنی بر آب بهتر عمل کردند و حدود شش دقیقه تا یک ساعت دوام آوردند.

در حالی که وجود غلظت کافی گلیسرول در این ترکیب باعث شد که مرمرهای گازی مبتنی بر آب-گلیسرول به طور قابل توجهی دوام بیشتری داشته باشند  که یکی از آنها به مدت ۴۶۵ روز پس از تشکیل دوام آورد.

به گفته‌ی محققان، گلیسرول کلید افزایش دوام مرمرهای گاز است و علاوه بر آن ترکیب پلی‌ال ساده به دلیل میل ترکیبی قوی با آب، خاصیت تثبیت کنندگی دارد.

این ویژگی امکان جذب رطوبت از هوا را فراهم می‌کند که به جبران تبخیر آب کمک می‌کند. موضوعی که یکی از دلایل رایج ترکیدن حباب‌ها است.

ذرات پلاستیک نیز از تخلیه آب از پوسته این حباب کمک می‌کند، پدیده‌ی دیگری که منجر به ترکیدن حباب می‌شود.

این یافته‌ها در مجله‌ی Physical Review Fluids به چاپ رسیده است.

انتهای پیام