מה המדע שמאחורי בועות?

בועות הן יפות, מהנות ומרתקות, אבל האם אתה יודע מה הן ואיך הן עובדות? התבונן במדע שמאחורי בועות.

בועה היא סרט דק של מי סבון. רוב ה בועות שאתה רואה מלאים באוויר, אבל אתה יכול ליצור בועה באמצעות גזים אחרים, כמו פחמן דו חמצני. לסרט שעושה את הבועה יש שלוש שכבות. שכבה דקה של מים דבוקה בין שתי שכבות של מולקולות סבון. כל מולקולת סבון מכוונת כך שהראשה הקוטבית (ההידרופילית) שלה פונה אל המים, ואילו זנב הפחמימן ההידרופובי שלה מתרחב משכבת ​​המים. לא משנה באיזו צורה יש בועה בתחילה, היא תנסה להפוך לתחום. הכדור הוא הצורה שמצמצמת את שטח הפנים של המבנה, מה שהופך אותו לצורה שדורשת הכי פחות אנרגיה להשיג.

כאשר בועות עורמות, האם הן נשארות ספירות? לא. כששתי בועות נפגשות, הן יתמזגו קירות כדי למזער את שטח הפנים שלהן. אם בועות שנמצאות באותו גודל נפגשות, אז הקיר המפריד ביניהן יהיה שטוח. אם נפגשות בועות בגדלים שונים, הבועה הקטנה יותר תתפחת בבועה הגדולה. בועות נפגשות ויוצרות קירות בזווית של 120 מעלות. אם מספיק בועות נפגשות, התאים יהוו משושים. אתה יכול לראות להתבונן במבנה זה על ידי הכנת הדפסים של בועות או על ידי נפיחת בועות בין שתי צלחות ברורות.

אם כי בועות סבון מיוצרים באופן מסורתי מסבון (ניחשתם נכון), רוב פתרונות הבועה מורכבים מחומר ניקוי במים. לעתים קרובות מתווסף גליצרין כמרכיב. חומרי ניקוי יוצרים בועות בצורה דומה לסבון, אך חומרי ניקוי יוצרים בועות אפילו במי ברז, המכילים יונים שעלולים למנוע היווצרות בועות סבון. הסבון מכיל קבוצת קרבוקסילאט המגיבה עם יוני סידן ומגנזיום, ואילו לחומרי ניקוי חסרים אותה קבוצה פונקציונלית. גליצרין, סי₃ח₅(אוה)₃, מאריך את חיי הבועה על ידי היווצרות חלשה יותר קשרי מימן עם מים, מאטים את אידויו.