Источник материала:

Ученые нашли рецепт рекордно больших мыльных пузырей. Об этом сообщает N+1 со сылкой на arXiv.org.

Исследователи пришли к выводу, что ключевой компонент жидкости — это гидрофильные полимеры с длинными молекулами. Это позволит надувать рекордно большие пузыри с площадью поверхности около 100 кубических метров.

Сотрудники американского Университета Эмори решили подробнее изучить физику и химию задачи по надуванию мыльных пузырей. Ученые просто 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.

Авторы пришли к выводу, что наиболее устойчивые пузыри получаются при разведении не слишком больших концентраций полимеров, причем это должна быть смесь полимеров с разными молекулярными весами. Это было доказано при помощи добавления «состаренного» полиэтиленгликоля, лежавшего в прозрачной упаковке в течение полугода — в таком случае свет разрушает часть молекулярных связей, создавая молекулы разной длины. Но детальной теории, почему именно такие параметры являются оптимальными, до сих пор нет.

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.