五一假期第一天,今天你出去撒歡了嗎?不管是公園還是植物園,漫天飛舞的泡泡一定是必不能少的童年回憶。看著別人吹的泡泡,著實有一丟丟心動,於是回家潛心研究,製作了這篇完美泡泡攻略,再去公園,我一定是廣場上最亮的仔!
完美泡泡第一步:理論基礎很重要!
吹過泡泡的人應該知道,如果嘴巴吹出的氣很小,液膜只會微微的變型,並不會產生泡泡。但隨著吹出的氣越來越多,圓圓的泡泡就會飛出來了。這是因為每一個泡泡的產生,都有兩種力量在起作用。一個是液膜的表面張力,一個是吹氣產生的氣流壓力。
當你朝著液膜吹氣時,氣流會使液膜形成凹陷,液膜的表面積隨著氣流的進入慢慢變大。表面張力為了抗拒這種變化,會像被拉開的彈簧一樣,竭力把液膜拉回到初始的平滑狀態。作為唯一施加的外力,氣流不甘心努力就此白費,不斷的施加壓力。當其施加的壓力大到足以使液膜凹陷為半球狀時,液膜就會徹底掙脫表面張力的束縛,形成一個完整的泡泡。
如果你用舌頭舔一下上嘴唇,然後慢慢脫離,也會有泡泡產生,只不過馬上就會破掉,不如肥皂泡持久。這是因為,普通水的表面張力很大,產生氣泡後,水膜被自身向內收縮的張力控制,立即就破滅了。就好像一個氣球,你吹一口氣它變大了,但放開後,氣球又立即靠自身收縮的力量縮回去了。只不過,水泡在縮回去的過程中就被拉破了。
換成肥皂水或者其他洗滌用品(洗髮水、沐浴露、洗潔精這些)後,情況就截然不同了。它們都含有一種神奇的物質表面活性劑,可以降低水和空氣之間的表面張力。氣泡受到的張力作用小,水膜就不容易炸掉,膨脹起來就是滿滿童年回憶的泡泡了。
完美泡泡第二步:我就是不一樣的形狀!
橫著吹、豎著吹、躺著吹,不管怎麼吹,出來的泡泡總是一個「球」。怎樣成為人群中最亮的仔呢?吹個方形泡泡能提高你的回頭率!
這就需要拿出一樣神器——立方體框架。
把框架侵入泡泡水中再拿出來,框架是什麼形狀,泡泡就是什麼形狀。小手兒輕輕一抖,泡泡又變化了,由一個泡泡變成了不同形狀的組合泡。這是為什麼呢?經常跑步的人知道,要想跑得久一些,速度就要放慢。這是因為世界上所有的事物為了維持最穩定的狀態,都會遵循「能量最低原理」。泡泡也一樣,無論肥皂泡的初始形狀是什麼,它總是試圖變回球形,因為在同等體積下,球形具有最小的表面積,維持球形結構所需要的能量是最少的。如果一個肥皂泡在靜止空氣中下沉,它會比雨滴更加接近球形。所以,當肥皂膜附著在框架表面時,為了儘量減少能量的消耗,薄膜的面積會儘量縮小,這種中間有一個方形泡泡的狀態,就是附在立方體框架上泡泡膜面積最小的時候。其實泡泡膜在不同形狀的框架當中,也能以不同形狀出現在大家面前。
有了方形泡泡,可看到別人的巨型泡泡也想要怎麼辦?
完美泡泡第三步:不求最圓,但求最大!
要吹出巨型泡泡,一看配方,二看氣流。一位英國牛人就曾經創造了兩項吹泡泡的世界記錄,先是成功地將50人放置在他吹的一個泡泡裡,後來又創造了66人的記錄。他就有自己的獨門泡泡水配方。
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一般來說,泡泡水有以下成分:去離子水、表面活性劑、甘油、聚合物、pH調節劑。為什麼要強調用去離子水?去離子水沒有雜質,可以讓表面活性劑發揮最好的性能。(其實就是多次蒸餾的水)
pH調節劑主要是泡打粉、檸檬酸等,可以讓泡泡更容易閉合,並且延長泡泡的壽命。甘油同樣有著降低水的蒸發速率,延長泡泡時間的作用。聚合物不僅能讓泡泡膜變厚,還可以減緩泡泡膜水分蒸發的作用,使泡泡延展開來後更不容易破裂,維持更長的時間。常見的有瓜爾豆膠、聚乙烯醇(PVA,膠水中的就是它)等。
叮咚!五一假期到了,你的四種家庭泡泡水配方已送達:
1、1份洗潔精+3份水+糖一小匙,陰暗處過夜後使用。(糖水可以加強泡泡強度,降低水的張力,但是同時也會加重泡泡重量,所以比列要掌握好。)
2、2份洗滌劑(洗潔精或洗髮水)+6份水+1~4份的甘油。(甘油買不到的話,可到藥店裡買「開塞露」,每支含甘油52.8-58.3%。)
3、4份水+1份膠水+2份洗滌靈+2份洗手液。
4、60毫升嬰兒洗髮水+200毫升水+3湯匙糖漿。
泡泡水已就位,此刻的你興致勃勃準備開始吹大泡泡了。然而,不管你的肺活量有多大,能吹多久,泡泡卻最多不過西瓜大小。怎麼辦呢?這就需要自制一個吹泡泡神器了。找兩根廢棄的竹竿,在兩個竹竿之間用線綁出一個鈍角三角形,而這個鈍角三角形的最下面,還要綁一個有點重量的螺母。就像這樣
來源:Soap Bubble Wiki
將製作好的竹竿泡在泡泡水中,然後再拿起來,撐開竹竿然後向後走。
大自然緩慢而輕柔的風就會注入到泡泡中,把泡泡越撐越大,一個2米-3米的大泡泡就這樣出來了。
來源:Soap Bubble Wiki
好了,攻略已就位,趕快行動起來,拿著你的獨家配方、自製神器,傲立廣場吧!
參考資料:
《炫彩泡泡的光魔法》
《多彩斑斕誠可愛》
中科院物理所《為什麼你自製的泡泡水總是吹不出泡泡?因為你少了這份獨門秘方》
創作:中國科技館新媒體團隊
審核:羅會仟 新媒體團隊特邀專家