Γάλλοι φυσικοί πήγαν το αγαπημένο παιχνίδι με τις σαπουνόφουσκες σε ένα εντελώς νέο επίπεδο, δημιουργώντας φούσκες που αντέχουν για περισσότερο από έναν χρόνο πριν σκάσουν.
Για να τα καταφέρουν, χρησιμοποίησαν νερό, γλυκερίνη και πλαστικά σωματίδια, όπως εξηγούν αναλυτικά στην έρευνα που δημοσίευσαν στο περιοδικό Physical Review Fluids. Η μακροβιότερη σαπουνόφουσκα τους, άντεξε 465 μέρες!
Ανακάλυψη «πάνω» στους ώμους των προηγούμενων
Αυτή δεν είναι η πρώτη φορά που επιστήμονες καταπιάνονται με τις φούσκες. Το 2016, και πάλι Γάλλοι φυσικοί είχαν καταλήξει στο θεωρητικό μοντέλο του ακριβούς μηχανισμού για τον σχηματισμό μιας σαπουνόφουσκας. Οι ερευνητές διαπίστωσαν τότε πως οι φυσαλίδες σχηματίζονταν μόνο όταν το φύσημα ξεπερνούσε μια συγκεκριμένη ταχύτητα, σε σχέση με το πλάτος της ροής του αέρα.
Το 2018, μαθηματικοί του Εργαστηρίου Εφαρμοσμένων Μαθηματικών στο πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης, βρήκαν τον βέλτιστο τρόπο για το φύσημα μιας τέλειας σαπουνόφουσκας μετά από πολλά πειράματα με νερό και σαπούνι. Οι μαθητικοί συμπέραναν πως ο καλύτερος τρόπος είναι η χρήση ενός δαχτυλιδιού με περίμετρο 3,8 εκατοστών, και φύσημα με σταθερή ταχύτητα 6,9 εκατοστών ανά δευτερόλεπτο. Μεγαλύτερες ταχύτητες θα έσκαγαν την φούσκα. Η αποτυχία ήταν σχεδόν σίγουρη και αν χρησιμοποιούσε κανείς μικρότερο ή μεγαλύτερο δαχτυλίδι.
Η «επανάσταση στη σαπουνόφουσκα» όμως ήρθε το 2020, όταν φυσικοί βρήκαν το μυστικό για να σχηματίζουν τεράστιες φούσκες: την ανάμειξη πολυμερών, σε νήματα διαφορετικών μηκών. Με αυτό το κόλπο, το λεπτό στρώμα σαπουνόνερου μπορούσε να αντέξει την λέπτυνση, επιτρέποντας την δημιουργία τεράστιων αλλά και ανθεκτικών φυσαλίδων, αφού τα πολυμερή νήματα μπλέκονταν χωρίς να σπάνε αμέσως.
Ωστόσο μέχρι τότε ακόμα και οι πιο ανθεκτικές φυσαλίδες έσπαγαν το πολύ σε μερικά λεπτά, από την πίεση της ατμόσφαιρας. Η βαρύτητα τραβούσε τα υγρά προς τα κάτω και το νερό εξατμιζόταν με αποτέλεσμα οι σαπουνόφουσκες να σκάνε.
To 2017, Γάλλοι φυσικοί βρήκαν πως ένα σφαιρικό κέλυφος αποτελούμενο από πλαστικές μικροσφαίρες μπορεί να αποθηκεύσει πεπιεσμένο αέρα σε ελάχιστο όγκο. Οι φυσικοί ονόμασαν αυτά τα αντικείμενα «σβώλους αερίου».
Επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Λιλ πειραματίστηκαν με τρεις διαφορετικές σαπουνόφουσκες - απλές σαπουνόφουσκες, σβώλους αερίου με νερό και σβώλους αερίου με νερό και γλυκερίνη.
Για να φτιάξουν τους σβώλους αερίου άπλωσαν σωματίδια πλαστικού στην επιφάνεια του νερού σε μία μπανέρια. Στη συνέχεια, οι ερευνητές εισήγαγαν αέρα με μία σύριγγα, σχηματίζοντας φούσκες, και χρησιμοποίησαν ένα κουτάλι για να πιέσουν αυτές τις φούσκες έως ότου όλη η επιφάνειά τους είναι καλυμμένη με πλαστικά σωματίδια.
Η τυπική σαπουνόφουσκα έσκαγε το πολύ σε ένα λεπτό, όπως αναμενόταν, αλλά οι φούσκες με πλαστικά σωματίδια εξουδετέρωναν τις απώλειες για τους σβώλους αερίου με βάση το νερό, που άντεχαν από έξι λεπτά έως και μία ώρα. Για να παρατείνουν τη ζωή μιας φουσκας, έπρεπε να σταματήσουν την εξάτμιση του νερού.
Για αυτόν τον λόγο πρόσθεσαν γλυκερίνη στο νερό και, αμέσως, οι σαπουνόφουσκες άρχισαν να αντέχουν από πέντε εβδομάδες έως και 465 ημέρες, επιτρέποντας στους ερευνητές να βρουν την ιδανική αναλογία νερού - γλυκερίνης, για φούσκες που κρατούν πολύ περισσότερους μήνες από την όποια διάθεση για παιχνίδι.
Με πληροφορίες από Wired
