Мильна бульбашка: цікаві факти

Все, здавалося б, розповів про мильну бульбашку в своїх віршах С. Я. Маршак. Є навіть натяк на переносне значення, коли про якусь людину говорять: “Надувся, немов мильна бульбашка!” Але у мильної бульбашки є не тільки худа слава. Англійський учений лорд Кельвін, що жив в минулому столітті, одного разу сказав: “видуйте мильну бульбашку і дивіться на неї: ви можете займатися все життя її вивченням, не перестаючи отримувати з неї уроки фізики”. І це дійсно так. Бульбашка з мильної плівки здається різнобарвним завдяки інтерференції – відбиття променів світла від його зовнішньої і внутрішньої поверхонь.

Заморожена мильна бульбашка покривається найтоншою плівкою, немов яєчною шкаралупою

Заморожений мильна бульбашка покривається найтоншою плівкою, немов яєчною шкаралупою. І якщо кинути таку кулю на підлогу, розколеться тільки “шкаралупа”, а сама оболонка залишається неушкодженою. Ну, а якщо помістити його над полум’ям спиртівки, бульбашка теж не лопне, а швидше за все, стане випаровуватися, зменшуючись в розмірах. Вчені знають, уявлення про недовговічність мильних бульбашок, строго кажучи, не відповідає істині. Винахідник всім відомої колби для термоса Джеймс Дьюар пробував “консервувати” мильні бульбашки в спеціальних герметичних ємностях, і вони зберігалися там по місяцю і довше. А недавно з однієї американської лабораторії прийшло повідомлення: один з мильних кульок проіснував 340 діб – майже рік!

Плівка мильної бульбашки складається з тонкого шару води, укладеного між двома шарами молекул, найчастіше мила. Ці шари містять в собі молекули, одна частина яких є гидрофильной, а інша гидрофобной. Гідрофільна частина залучається тонким шаром води, в той час як гідрофобна, навпаки, виштовхується. В результаті утворюються шари, що захищають воду від швидкого випаровування, а також зменшують поверхневий натяг.

Мильна бульбашка не обов’язково має кулясту форму. Мильна плівка, натягнута на каркаси, може приймати найнеймовірніші форми. Цим властивістю широко використовуються архітектори і конструктори. Вони знають, що натягнута плівка підкаже їм саму економічну і стійку конструкцію покриття, яку можна створити при мінімальній витраті матеріалу.

Родич мильної бульбашки – аеростат використовується для розвідки погоди і захоплюючих повітряних подорожей. У гірській промисловості за допомогою бульбашок, але повітряних, проводять флотацию: процес збагачення гірських руд. Бульбашки в розчині обволікають частинки руди і піднімають її на поверхню, а пуста порода залишається на дні. Вивчаючи лопаються бульбашки, вчені прийшли до розуміння процесів кавітації. Коли таке відбувається в воді, тиск змінюється дуже різко, через що може зруйнуватися навіть метал, скажімо, гребний гвинт корабля.

Коли два міхура з’єднуються, вони приймають форму з найменшою можливою площею поверхні. Їх загальна стінка буде випинатися всередину більшого міхура, так як менший мильна бульбашка має велику середню кривизну і більший внутрішній тиск. Якщо бульбашки однакового розміру, їх загальна стінка буде плоскою. Правила, яким підкоряються бульбашки при з’єднанні, були експериментально встановлені в 19 столітті бельгійським фізиком Жозефом Плато і доведені математично в 1976 р Жаном Тейлором. Адже ось, виявляється, який він дивовижний, простий мильний міхур.

...
ПОДІЛИТИСЯ: