Физики нашли рецепт идеальных мыльных пузырей — Naked Science
Сергей Васильев

Физики нашли рецепт идеальных мыльных пузырей

5.5

Экспериментируя с различными детергентами и стабилизаторами, американские ученые подобрали оптимальный рецепт жидкости для выдувания огромных мыльных пузырей.

Джастин Бертон (слева) и его коллеги проводят эксперименты
Джастин Бертон (слева) и его коллеги проводят эксперименты / ©Emory University

Несмотря на свой легкомысленный характер, мыльные пузыри выступают важным для науки явлением. Еще в конце XIX века их исследовал бельгийский физик Жозеф Плато, благодаря чему он сформулировал несколько важных законов и принципов поверхностного натяжения. А уже в начале XXI века французские ученые обнаружили, что для формирования пузырей поток воздуха должен двигаться быстрее определенного предела — тем стремительнее, чем уже сечение самого потока.

Но главное в любом мыльном пузыре — это, конечно, его размер. В некоторых случаях инженерам удается получать великанов диаметром более 15 метров и объемом под сотню кубометров. Удивительно, что при толщине стенок, измеряемой микрометрами, они могут оставаться стабильны в течение многих минут. Оптимальный рецепт для таких пузырей нашли недавно ученые из Университета Эмори. Статья Джастина Бёртона (Justin Burton) и его коллег опубликована в журнале Physical Review Fluids.

Авторы проводили лабораторные эксперименты, приготовляя смеси воды, жидких детергентов и различных полимеров для стабилизации пузырей — от гуаровой смолы (загуститель Е412) до вязкого полиэтиленгликоля. Получая из них пленки на широкой рамке, ученые следили за толщиной и стабильностью стенок, определяя самую эффективную комбинацию. Как и можно было ожидать, молекулы полимера, перепутываясь друг с другом, играли ключевую роль в придании пленке устойчивости.

©Emory University

«В нужной пропорции полимеры позволяют мыльной пленке попасть в “золотую середину”, где она оказывается и вязкой, и еще достаточно растяжимой, но не настолько, чтобы распасться на части», — говорит Джастин Бертон. Для этого важна длина их молекул: полимеры разной длины запутываются лучше, но при этом пленка сохраняет нужную эластичность. А мы приводим окончательный рецепт жидкости для больших мыльных пузырей, найденный американскими физиками.

На литр воды: 50 миллилитров (чуть больше трех чайных ложек) детергента Dawn Professional, 2-3 грамма (половина чайной ложки) порошка гуаровой камеди, 50 миллилитров спиртовой смеси для дезинфекции и 3 грамма пекарского порошка.

Разведите камедь спиртом, растворите полученную кашицу в воде и дайте отстояться, чтобы камедь успела гидратироваться. Осторожно перемешайте жидкость: она должна стать чуть более густой, чем чистая вода. Добавьте пекарский порошок и снова перемешайте, под конец добавляйте детергент. Осторожно подцепите пленку рамкой и надувайте не спеша.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

Вчера, 20:52
Мария Азарова

Проект назвали в честь Галилео Галилея — итальянского ученого эпохи Возрождения, который задействовал разработанный им телескоп для наблюдения за астрономическими объектами, такими как луны Юпитера, кратеры спутника Земли и кольца Сатурна. Пока программа получила финансирование в 1,75 миллиона долларов, но возглавляющий ее профессор Ави Леб надеется на большее.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Вчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: