Что такое полимерные материалы в мыльных пузырях

Ученые нашли рецепт рекордно больших мыльных пузырей

Исследователи пришли к выводу, что ключевым компонентом жидкости, позволяющей создавать рекордно большие мыльные пузыри, являются гидрофильные полимеры с длинными молекулами. Это открытие позволило ученым выработать алгоритм, по которому можно надувать рекордно большие пузыри с площадью поверхности около 100 квадратных метров, пишут авторы в препринте на сервере arXiv.org.

Обновлено: в январе 2020 года статья была опубликована в Physical Review Fluids.

За последние два десятилетия любители надувать мыльные пузыри несколько раз увеличивали рекордные параметры создаваемых пленок. Текущий рекорд по объему свободно летящего пузыря принадлежит американцу Гэри Перлману (Gary Pearlman), который 20 июля 2015 года надул пузырь объемом 96,27 кубических метров. Упрощая форму такого пузыря до сферы, получается, что его диаметр был равен 5,7 метрам, а площадь поверхности составляла примерно 101 квадратный метр.

Гэри использовал две удочки с натянутыми между ними нитями, которые он опускал в смесь воды, мыла и полимерных добавок. На wiki-сайте международного сообщества любителей надувать пузыри содержится множество полученной опытным путем информации о наилучших техниках надувания и предпочтительных компонентах, но отсутствует теоретическое обобщение результатов.

Мыльные энтузиасты давно знают, что наилучшие пузыри получаются из смеси воды, поверхностно-активного вещества (обычно используются средства для мытья посуды) и полимера, причем в качестве последнего стоит использовать обладающий множеством применений полиэтиленгликоль или пищевую добавку гуаровая камедь.

Сотрудники американского Университета Эмори решили подробнее изучить физику и химию задачи по надуванию мыльных пузырей. Ученые использовали достаточно простой систематический подход: перебирали разные соотношения компонентов и исследовали свойства получаемого вещества разными способами.

Первым испытанием был капельный тест, в рамках которого капля смеси отрывалась от пипетки, а этот процесс записывался при помощи высокоскоростной камеры. Особое внимание при этом уделялось формирующемуся при отрыве шлейфу вещества между каплей и пипеткой.

Во втором опыте измерялась толщина получающихся пленок. Для этого авторы натягивали пленку между П-образным контуром из хлопковой нити, а данные считывали при помощи инфракрасного сенсора, который показывал динамику истончения перед разрывом и влияние полимеров на увеличение длительности существования пленки.

Также ученым удалось доказать, что на предельный размер пузырей влияют атмосферные условия. Так как пленка рвется при истончении до критической величины, то необходимо противостоять этому процессу. Полимеры помогают этому (полноценной теории этого также пока нет, но однозначно существует оптимальная концентрация), а ускоряют его гравитация и испарение. Однако скорость испарения зависит от окружающей влажности, поэтому стоит надувать пузырь в жаркие влажные дни. Впрочем, любители это знали и так.

Ранее физики разработали модель, описывающую правильный процесс выдувания мыльных пузырей, описали два способа их получения и разобрались в их замерзании.

Источник

Мыльные пузыри

Искала сегодня в интернете состав мыльных пузырей и наткнулась на интересную, на мой взгляд, статью. Предлагаю вниманию тех, кто готов подарить ребенку радость научно-исследовательского эксперимента

Они парят в воздухе, переливаясь всеми радужными красками, и всегда вызывают улыбку.

Маленькую баночку с мыльными пузырями, сейчас легко можно купить в магазине. Однако, она быстро заканчивается, а еще зачастую в них бывает не слишком хороший состав, и ожидаемый фейерверк мыльных пузырей, ограничивается лишь десятком маленьких пузыриков.

А это значит, что вы наверняка, ни раз, задумывались о том, чтобы сделать раствор для мыльных пузырей самостоятельно. А еще лучше, чтобы из такого раствора получались мыльные пузыри больших размеров.

Многие из нас, еще в детстве пытались надуть большие мыльные пузыри, бесконечно экспериментируя с шампунями, порошками и мылом. Однако и в таком, казалось простом, мыльном деле, есть немало хитростей.

Безусловно, всё зависит от состава мыльных пузырей.

Пройдясь по бескрайним просторам интернета, можно найти с десяток рецептов больших мыльных пузырей, но какой из них лучше, понять весьма сложно, что ж тогда стоит опробовать их все.

Составы больших мыльных пузырей.

Для данного теста было выбрано 10 рецептов.

В рецептов составов, используется слово «часть». «Часть» это любой объем, например:
Состав № 4:
16 частей воды
3 части моющего средства
1 часть глицерина

Значит, это могут быть 16 ложек воды, 3 ложки моющего средства, 1 ложка глицерина или
160 мл воды, 30 мл моющего средства, 10 мл глицерина.

В качестве моющего средства используется Фейри, надо сказать, что именно Фейри дает лучший результат. Итак, составы:

Состав 1.

50 грамм сахара
10 грамм кипятка
Получили сироп.

Смешать с моющим средством в соотношении 20 сиропа и 1 моющего средства.

Состав 2.

0,5 чашки детского шампуня (использовался шампунь «Дракончик»)
1,5 чашки дистиллированной воды
2 чайные ложки сахара (без горки)

Смешать и добавить к полученной смеси столько же глицерина.

Слово «столько же» подразумевает, что вот вы смешали все компоненты, кроме глицерина, и у вас получился некий объем раствора, и вот ровно столько же, потом добавляется глицерина, столько же, сколько и получившийся от остальных компонентов объем.

Состав 3.

200 мл детского шампуня (использовался шампунь «Дракончик»)
400 мл дистиллированной воды
3 столовые ложки глицерина

Состав 4.

16 частей воды
3 части моющего средства
1 часть глицерина

Состав 5.

100 мл воды
2 мл детского шампуня
10 мл. глицерина

Смешать и добавить нашатырный спирт до прозрачности.

Состав 6.

4 части дистиллированной воды
1 часть моющего средства
1 часть глицерина
0,1 части нашатырного спирта

Состав 7.

2 части моющего средства
6 частей дистиллированной воды
1 часть глицерина

Состав 8.

600 мл. горячей воды
300 мл глицерина
20 капель нашатырного спирта
50 грамм порошкового моющего средства

Смешать, настоять 2-3 дня, профильтровать и еще на сутки поставить в холодильник.
(условие по которому требуется, чтобы средство настоялось не было выполнено в эксперименте)

Состав 9.

1 литр дистиллированной воды
150 мл глицерина
300-400 мл детского шампуня

Состав 10.

1 часть жидкость для посуды
5 частей поливиниловый спирт
7 частей воды
0,4 части глицерина

Некоторые составы на первый взгляд одинаковые, но в таком тонком деле как мыльный пузырь, пропорции могут играть решающую роль.

Этап 1.

Для данного эксперимента понадобились следующие вещества:
(все они вместе или по отдельности, являются составляющими выбранных для теста 10 рецептов)

— Дистиллированная вода
— Жидкость для мытья посуды
— Детский шампунь
— Стиральный порошок
— Глицерин
— Нашатырный спирт
— Поливиниловый спирт
— Сахар
— Чайник (кипяток)

А также:

Стаканчики
Всевозможные мерные ёмкости
Трубочки

Для удобства, пронумеровываем стаканчики.
И конечно каждому из них полагается трубочка для надувания пузырей, предварительно разрезанная на конце.

(Для выдувания больших мыльных пузырей такие трубочки не подходят, но для данных небольших экспериментов, в самый раз)

Этап 2.

Приготавливаем 10 мыльных растворов. По отобранным в интернете рецептам.

Составы 10 рецептов мыльных пузырей тщательно соблюдены, однако предварительно уменьшены их пропорции, согласно емкости стакана 300 мл.

Этап 3.

Тестируем составы мыльных пузырей.

(из всех рецептов можно считать неверным эксперименты с составом № 8, так как его по рецепту, состав необходимо настаивать несколько дней и фильтровать).

Тест 1.

Проткнуть мыльным пальцем.

Всё в той же всемирной паутине пишут, что для проверки качества состава мыльных пузырей, его необходимо проткнуть пальцем, предварительно смочив его тем же мыльным раствором, и если пузырь не лопнет, то состав считается хорошим.

Однако, этот тест прекрасно прошли все 10 мыльных составов.

Тест 2.

На время жизни мыльного пузыря.

Этот тест оказался самым интересным.

Было надуто 10 пузырей из 10 составов.

Время пошло.

Первыми сдались пузыри из 5-ого и 6-ого составов, через некоторое время лопнули пузыри 8-ого, 9-ого, 10-ого и 3-его составов. Далее достаточно долго держались 4-ый и 7-ой состав, но и их пузыри лопнули.

И вот настоящая схватка образовалась между 1-ым и 2-ым составами.

По истечению 30 минут, начало казаться, что эти пузыри будут вечными.

Однако, на 35-ой минуте сдулся 1-ый состав. Именно, сдулся! Потому что этот пузырь не лопнул, а несколько секунд сдувался, как старый воздушный шарик, в итоге оставив на столе не мыльную воду, а вполне твердую пленку.

И всё это потому, что в данном составе присутствовал в немалых пропорциях сахар (рецепты составов читайте на другой странице сайта).

Последний пузырь, состав № 2 держался намного дольше остальных, целых 50 минут!
Надо сказать, что и в его составе было немного сахара.

Вывод прост, сахар способствует долговечности мыльных пузырей.

Посмотрите таблицу с более точными данными

Продолжаем эксперименты, ведь нам хочется узнать, является ли долговечность пузыря основным фактором, при получении именно больших мыльных пузырей.

Тест 3.

Дуем пузыри.

Как уже было сказано, для выдувания больших мыльных пузырей, существуют различные специальные приспособления. Но для начального эксперимента, мы берем обычную коктельную соломинку разрезанную на конце.

К каждому составу применяется несколько попыток надуть максимально большой пузырь. И надо сказать, что многие составы показали весьма неплохие результаты. Интересно также то, что например, из состава № 1, который в предыдущем тесте продержался 30 минут, получались, чуть ли не самые маленькие пузыри. А это значит, время жизни пузыря еще не самое главное.

Вот итоговая таблица получившихся размеров пузырей.

Как видно в этом тесте побеждают мыльные пузыри составов: 2,7,8 За ними следуют составы: 3 и 4.

Далее все остальные.

Тест 4.

Десять из десяти.

Этот тест на то, как легко можно выдуть мыльные пузыри из данных мыльных составов.

Из каждого состава надувались подряд 10 пузырей. Конечно и в этом и в предыдущем тесте, присутствует момент человеческого фактора, но мы, ни в коем разе не претендуем, на какую-либо научность нашего исследования.

Вот итоговая таблица теста.

Где первая цифра означает, сколько из 10-и пузырей надулось и не лопнуло.
Вторая строка, сколько из надувшихся пузырей было маленького размера.
Третья строка, сколько получилось пузырей больших размеров.

Пожалуй, можно выделить составы: 2, 4 и 7.

Тест 5.

Этот тест мы назвали «матрешка».

Один из самых простых, но весьма эффектных трюков с мыльными пузырями, это мыльные пузыри надутые один в другом. Что на наш взгляд, весьма напоминает матрешку.

Поверхность обильно смачиваем мыльным составом, далее трубочка окунается в мыльный раствор и по одному один в другом надуваются пузыри (трубочку необходимо по всей длине опускаемой в пузырь также смочить раствором).

Вот что примерно получается.

В данном тесте составам мыльных пузырей давались оценки: отлично, хорошо, удовлетворительно, плохо.

Отлично получили: 3 и 7 составы.
Хорошо: 2 и 6 составы.
Удовлетворительно: 4, 5, 8, 9, 10 составы.
Плохо: состав номер 1.

Тест 6.

И наконец, последний тест, был проведен на большой длинный пузырь.

Для того, чтобы делать такие мыльные пузыри, уже необходимо маленькое мастерство, опять же измерить такой пузырь, довольно сложно, поэтому мы разделили итоги этого теста всего на два результата, или такой пузырь получался хорошо или плохо.

Хорошо: Составы 2,3,4,6,7,8,10
Плохо: Составы 1,5,9

Вот, пожалуй, и всё.

Сводная таблица тестирования составов мыльных пузырей.

Все остальные составы показали не самые лучшие результаты.

Еще раз повторимся, что данное исследование составов мыльных пузырей, не имеет никакого отношения к профессиональным научным экспериментам. Всё было выполнено, лишь с той целью, чтобы попытаться разобраться в предлагаемых рецептах доступных в сети интернет. (Условия рецепта № 8 не были точно соблюдены.)

И самое главное, во всем мире масса энтузиастов, любителей и артистов мыльных шоу, устанавливают рекорды размеров и долговечности мыльных пузырей.
Однако, в силах каждого из нас, создать свой совершенный состав для мыльных пузырей, благодаря которому вы не только получите массу удовольствия и восторги друзей, а возможно даже установите новый мировой рекорд.

Источник

LiveInternetLiveInternet

—Рубрики

—Метки

—Поиск по дневнику

—Подписка по e-mail

—Статистика

Мыльные пузыри по ГОСТу. И еще 7 рецептов изготовления мыльных пузырей в домашних условиях

О, мыльные пузыри.

Можно провести тихий вечер экспериментов, можно — забавное состязание, а можно — шумное баловство для малышни… Кстати, а много ли взрослых смогут пройти мимо детей, пускающих мыльные пузыри, и не показать «класс»?

Что важно знать для того, чтобы сделать мыльные пузыри дома хорошо?

Конечно, главное — это раствор и то, какие палочки (трубочки, рамочки) для мыльных пузырей вы используете. Ниже мы приводим 7 рецептов раствора для мыльных пузырей. Вы можете выбрать тот, который вас больше устраивает, но не удивляйтесь: возможно, вам придётся «подогнать» его под свои условия. Пусть вам помогут некоторые полезные советы.

Главный секрет успеха!

Основное условие приготовления хорошего раствора – применение качественной воды. Если вода слишком жесткая, раствор будет некачественным: пузыри будут получаться мелкими либо они вообще не будут выдуваться. Советуем взять питьевую негазированную или отфильтрованную воду. Неплохие растворы получаются на кипяченой или талой воде. Применяя хорошую воду, вы многократно повышаете шансы на успех!

Полезные советы для тех, кто делает мыльные пузыри в домашних условиях:

Раствор для мыльных пузырей: рецепты на все случаи жизни

Классический раствор мыльных пузырей по ГОСТу

Именно этот рецепт мыльных пузырей использовался по ГОСТу для приготовления раствора во времена нашего детства.

Нарезать или натереть мыло. Мыло должно полностью раствориться. Ароматизированные сорта мыла использовать нельзя, нужно именно хозяйственное или чистое глицериновое без добавок. Процедить раствор сквозь марлю.

Если глицерина нет в наличии, его рекомендуется заменить смесью сахара и желатина (в одинаковой пропорции).­ Данная смесь добавляется в мыльный раствор в количестве 25 – 30 граммов

Рецепт 1, простой: мыльные пузыри из жидкости для мытья посуды

Тщательно перемешайте все ингредиенты. Готово!

Можно использовать похожий состав, где вместо сахара используется глицерин:

Тщательно перемешайте все ингредиенты и уберите смесь в прохладное место на 24 часа. Глицерин можно приобрести в любой аптеке.

Рецепт 2, для самых маленьких: как сделать мыльные пузыри из детского шампуня?

Эта жидкость должна настояться в течение суток, после чего следует добавить:

Рецепт 3, ароматный: мыльные пузыри из пены для ванн

Рецепт 4, оригинальный: мыльные пузыри с сиропом

Рецепт 5, дёшево и сердито: раствор для мыльных пузырей из хозяйственного мыла

Можно обойтись сочетанием воды и мыла без дополнительных добавок (например, если глицерина просто нет). Натёртое на тёрке мыло нужно засыпать в кипячёную воду, причём горячую, и размешивать до полного растворения мыла. Если растворение идёт тяжеловато — можно слегка подогреть смесь при непрерывном помешивании. До кипения не доводить!

А если вам не хочется тереть на тёрке хозяйственное мыло, то используйте такой состав:

Рецепт 6: особо прочные мыльные пузыри для экспериментаторов

С помощью этого раствора можно, например, строить разнообразные фигуры из мыльных пузырей, выдувая их на гладкую поверхность стола.

А о мыльном пузыре в форме куба можно посмотреть видеоэксперимент из программы «Галилео» (о «Галилео», кстати, совсем недавно писала Таня (Tavika), автор блога «Это интересно!», в обзоре обучающих детских передач).

Рецепт 7: гигантские мыльные пузыри для детского праздника

Раствор для гигантских мыльных пузырей можно приготовить в тазике, а «выдувают» их с помощью гимнастического обруча или специально скрученной из гибкого материала рамки. Честно говоря, дуть-то и не придётся — скорее придётся размахивать рамкой или медленно вытягивать из тазика большой прочный пузырь.

Во что дуть? Трубочки/рамки/палочки для мыльных пузырей

В качестве палочек для мыльных пузырей можно использовать трубочки разных диаметров, рамки, палочки для коктейлей (особенно с разрезанным крестообразно или в виде бахромы кончиком и отогнутыми «лепестками»), полые травинки или макаронины, формочки для вырезания теста, воронки, можно купить в магазине специальные пистолеты для мыльных пузырей или же просто выдувать их сквозь пальцы!

А если вы приглашены на настоящий праздник мыльных пузырей или устраиваете такой у себя, можно сделать оригинальные палочки-рамки своими руками из проволоки и цветных бусин, например, такие:

Процитировано 1 раз
Понравилось: 14 пользователям

Источник