פיזיקאים חקרו וגילו: זה המתכון המושלם לבועות סבון על פי המדע

החוקרים הכינו תמיסות שונות, יצרו בועות סבון ופוצצו אותן כדי לבחון כמה משתנים בדרך למתכון המושלם. במסגרת התהליך גילו החוקרים מרכיב אחד הכרחי בתערובת המים וסבון של כל מי שרוצה ליצור בועות ענקיות

מקור: Burton Lab, Emory University

בועות סבון, מקור לאושר בקרב ילדים רבים – אבל גם בקרב מבוגרים שנותרו ילדים בנפשם. אבל בזמן שרוב הילדים עוצרים ביצירת בועות קטנות עם עוד מיכל סבון שקיבלו בשקית יום הולדת של חבר בגן, יש מבוגרים  – ואנחנו מדברים על כאלו עם תואר דוקטור בפיזיקה, משקפיים וחלוקים לבנים – שמצאו את הדרך האופטימלית ליצור בועות ענק.

ממופע רחוב למעבדה בארה”ב

פיזיקאים באוניברסיטת אמורי שבארצות הברית חקרו את האופן שבו בועות סבון ענקיות נוצרות וכיצד השכבה הדקה שעוטפת אותן מחזיקה מעמד למרות גודלן. הצוות כלל שלושה חוקרים, שחתומים גם על מאמר בנושא. אחד החוקרים, ד”ר ג’סטין ברטון, מספר כי צפייה באמני רחוב המתמחים ביצירת בועות ענק גרמה לו להתחיל ולחקור את הנושא.

היי-טק, סטארטאפים וטכנולוגיה - רוצים להקדים את כולם? היי-טק, סטארטאפים וטכנולוגיה - רוצים להקדים את כולם? להורדת אפליקציית גיקטיים לאייפון ולאנדרואיד לחצו כאן

ברטון אומר כי מה שגרם לו לרצות ולחקור את הנושא היה קשת הצבעים שנצפתה על גבי שטח הפנים של הבועה, אפקט הנוצר מההתאבכות של גלי האור. כשהאור פוגע בקצה הבועה הוא נשבר: חלקו – כ-4 אחוזים – מוחזר מהדופן החיצונית, וחלקו נשבר דרכה ומוחזר רק כשהוא מגיע אל הדופן הפנימית. אלומת האור המוחזרת מהבועה נקבעת על סמך התאבכות שני המרכיבים.

במאמרם “איך ליצור בועה ענקית”, יצאו החוקרים בראשון ברטון לחקור את הדרכים ליצירת בועת סבון ענקית. השלושה התחילו במקום שבו כל מחקר בנושא בועות סבון מתחיל – הוויקיפדיה של בועות הסבון (או Bubble Soap Wiki) – אתר שגם החוקרים מציינים כמקור שימושי למידע רב בנושא.

אור אינפרה-אדום ופיצוץ בועות סבון

כדי לבחון את האיכויות של בועות הסבון השונות, החוקרים השתמשו במתקן המורכב מחוטי כותנה וידיות ענקיות (כמו שאתם יכולים לראות בתמונה שבראש הכתבה). את העובי של הבועות מדדו החוקרים באמצעות אור אינפרה-אדום, שבחן כיצד משפיעים החומרים והפולימרים השונים על העובי של הבועה.

צוות החוקרים בחן תחילה לאילו אורכים נמתחות טיפות מהתמיסות השונות שיצרו, כדי לנסות ולייצר רשימה מצומצמת של תמיסות שמהן ינסו בסופו של דבר לייצר את הבועות. החוקרים בחנו לצד העובי גם את משך הזמן שלקח עד שהשכבה המקיפה את הבועות פקעה. זאת כדי לנסות ולראות כיצד הוא מושפע מהחומרים השונים שמהם מורכבת התמיסה.

ד”ר ברטון אמר לאתר האוניברסיטה כי “בגדול, פשוט התחלנו ליצור בועות, לפוצץ אותן ולמדוד את המהירות והדינמיות של התהליך”. הוא הוסיף כי ההתמקדות בנוזל בשלב הזה, שבו הוא הכי פעיל, יכולה ללמד המון בנוגע לתכונות הפיזיקליות שלו.

הסוד: פולימרים בתערובת

תוצאות הניסוי הצביעו על כך שהגורם החשוב ביותר, מלבד מים וסבון כמובן, הוא התוספת של פולימרים לתמיסה – והוא זה שהופך אותה בסופו של דבר לאופטימלית ליצירת בועות סבון ענקיות. שרשראות הפולימרים הארוכות מאפשרות לבועות לזרום ולהתרחב בצורה חלקה למשך זמן רב יותר עד שהן מתפוצצות. במקרה שלהם, השתמשו החוקרים בגואר – חומר המשמש להסמכת מזון.

“שרשראות הפולימרים מסתבכות האחת בשנייה ויוצרות מעין ‘כדור שיער’ הבנוי משרשראות ארוכות שלא רוצות להיפרד” אומר ברטון, “בשילוב הנכון, פולימר יכול לאפשר לסבון להגיע לנקודה – שבה יש איזון מוצלח בין צמיגיות להתרחבות – כשהוא לא מתרחב יותר מדי ומתפוצץ”.

חלק מעניין שהתגלה במהלך הניסוי, שארך שנה שלמה, הוא העובדה שכששמרו החוקרים את הפולימרים במיכל לאורך זמן, במקרה הזה חצי שנה, הדבר הוביל ליצירת בועות חזקות יותר לעומת בועות שנוצרות עם פולימרים “טריים” שנוספו מיד לתמיסה. ההסבר הוא שעקב שחיקת הפולימרים, נוצרו מולקולות באורכים שונים – מה שהוביל לאלסטיות מוגברת של הבועה.

החוקרים מסכמים את מאמרם בכך שהצליחו לייצר בועות בגודל של עד 100 מ”ר (שיא גינס למתעניינים, עוסק בנפח ולא רק בשטח) ובעובי של כמה מיקרונים. הם מציינים כי בהשוואת התנאים שבהם נוצרו הבועות לאלו של מחקרי עבר – מדובר בבועות הגדולות בהרבה ושבים ומצביעים על תוספת הפולימרים כמשתנה החשוב ביותר ליצירת בועות ענק מוצלחות.

וזה המתכון המושלם ליצירת בועות סבון ענקיות – על פי המדע:

מצרכים:

1 ליטר מים

50 מ”ל של סבון תעשייתי מסוג Dawn Professional Detergent (זמין לרכישה באמזון למעוניינים)

2-3 גרם של אבקת גואר (ניתן לרכוש בחנויות טבע)

50 מ”ל של אלכוהול נקי

2 גרם אבקת אפייה

הוראות הכנה:

ערבבו את אבקת הגואר עם האלכוהול עד שלא נותרו גושים בתערובת

ערבבו לאט את תערובת הגואר/אלכוהול עם המים במשך 10 דקות. לאחר מכן תנו לתערובת החדשה לעמוד כדי שהגואר יספח חלק מהנוזלים. עקב הערבוב, המים יסמיכו.

הוסיפו את אבקת האפיייה וערבבו.

הוסיפו את סבון הכלים התעשייתי וערבבו בעדינות, נסו להימנע מלגרום לתערובת לייצר קצף.

התערובת מוכנה – הכניסו פנימה את המתקן שאיתו תרצו לייצר בועת ענק בעדינות, הוציאו אותו בעדינות והניפו אותו באיטיות כדי לנסות ולייצר בועה גדולה ככל האפשר.

 

 

 

 

אושרי אלקסלסי

Your Friendly Neighborhood Geek. יש לכם סיפור טכנולוגי? דברו איתי: Oshry@geektime.co.il

הגב

3 תגובות על "פיזיקאים חקרו וגילו: זה המתכון המושלם לבועות סבון על פי המדע"

avatar
Photo and Image Files
 
 
 
Audio and Video Files
 
 
 
Other File Types
 
 
 

* היי, אנחנו אוהבים תגובות!
תיקונים, תגובות קוטלות וכמובן תגובות מפרגנות - בכיף.
חופש הביטוי הוא ערך עליון, אבל לא נוכל להשלים עם תגובות שכוללות הסתה, הוצאת דיבה, תגובות שכוללות מידע המפר את תנאי השימוש של Geektime, תגובות שחורגות מהטעם הטוב ותגובות שהן בניגוד לדין. תגובות כאלו יימחקו מייד.

סידור לפי:   חדש | ישן | הכי מדורגים
חומוסצ\'יפססלט
Guest
חומוסצ\'יפססלט

מעניין, תודה רבה לכם!

מתן
Guest

מגניב

פטריק
Guest

איזה שטויות. לא יותר פשוט לשאול את בוב ספוג?

wpDiscuz

תגיות לכתבה: