Dev Sabun Baloncukları Oluşturmak İçin Gereken Bileşim
Her yaştan insan, sabun köpüklerinden oluşturulan baloncukları sever. Baloncuklar ne kadar büyük olursa, o kadar büyük bir heyecan yaratır. Physical Review Fluids’ta yayınlanan yeni bir araştırma, baloncukların büyüklüklerini çeşitli uzunluktaki polimerlerin belirlediğini ortaya çıkardı. Araştırmada, patlamadan devasa boyutlara varabilen baloncuklar üretecek bir sabun bileşimi de üretildi.
Sabun baloncukları üzerinde uzun bir zamandır çalışma yapılıyor. 1800’lü yıllarda Belçikalı fizikçi Joseph Plateau, sabun baloncuklarının yapısını belirleyen dört temel yüzey gerilimi yasası ortaya çıkardı. Yüzey gerilimi, baloncukların küre şeklinde olmasının nedenidir. Zamanla bu küre şekli, yerçekiminin sıvıyı aşağı çekmesi nedeniyle ideal bir küre şeklinden bozulur.
2016 yılında Fransız fizikçiler, hava jetlerinin sabun baloncuğu oluşturacak yüzeye çarptıklarında baloncuğun nasıl oluşacağına dair teorik bir model üzerinde çalıştılar. Fizikçiler, çalışmalarında sadece belirli bir hızın üzerinde baloncukların oluştuğunu buldular.
2018 yılında New York Üniversitesi’nden matematikçiler, sabun baloncuğu oluşturmak adına ideal üfleme yönteminibelirlemek için bir çalışma yaptılar. Yapılan çalışmanın sonucunda yaklaşık 3.80 cm çevre ölçülerine sahip bir çemberin 6.9cm/s hızla üflenmesinin en iyi sonucu verdiği ortaya çıktı.
Şimdi de Emory Üniversitesi’nden araştırmacılar, devasa boyutlardasabunbaloncuklarıiçin yeni bir çalışma gerçekleştirdiler. Emory Üniversitesi’nden akışkanlar dinamiği üzerinde uzman fizikçi Justin Burton ve ekibi, dev boyutlarda sabun baloncuklarını nasıl oluşturabileceklerini keşfetmek için bir çalışma gerçekleştirdiler.
Araştırmacılar özellikle sabun baloncuğunun üzerindeki değişikrenklerdeki gökkuşağı görüntüsü ile ilgilendiler. Bu gökkuşağı görüntüsü; baloncuğa gelen ışık, iki yüzeyde de yansıdığı için oluşan girişim deseninden meydana geliyor. Bu görüntü aynı zamanda baloncuğun kalınlığı ile de ilgili.
Justin Burton, sabun köpüğü oluşturmak için kullanılan bileşimlerin çoğunun polimerlerden oluştuğunu fark etti. Temel olarak bu bileşimlerden yola çıkan araştırmacılar, baloncuklar yapmaya ve onları patlatmaya başladılar. Bu şekilde sürecin hızı ve dinamikleri araştırmacılar tarafından kayıt altına alındı.
Burton ve ekibini nihai hedefi, dev baloncuklar üretmek için mükemmel bileşim oranını belirlemekti. Deneylerde araştırmacılar, çeşitli su ve sabun köpüğübileşimleri kullandılar. Bu şekilde en uzun zincirli polimer elde edilmeye çalışıldı.
100 metre küplük baloncuklar oluşturabilmek için fizikçiler, pamuk ipi kullandı. Oluşturulan baloncuğun kalınlığını ölçmek için ise kızılötesi ışınlar kullanıldı. Kalınlık ölçümü ile beraber baloncukların ömrü de ölçüldü.
Yapılan çalışmaların sonucunda Justin Burton ve ekibi, devboyutlardasabunbaloncuklarıoluşturmanın yolunun uzun zincirli polimerler oluşturmaktan geçtiğini belirlediler. Ekip, polimer iplikciklerinin uzunluklarının değiştirilmesinin daha sağlam sabun köpüğü oluşturmak ile sonuçlandığını keşfettiler. Burton, “Farklı boyutlardaki polimerler, tek boyutlu polimerlere göre sabun köpüğü yüzeyinin esnekliğini güçlendiriyor. Bu temel bir fizik keşfi” açıklamasını yaptı.
Kaynak: Webtekno
