美しいシャボン玉に夢中になったことはありませんか？せっけん水が泡を作る理由を知っていますか 普通の水はどうですか？ここで重要な役割を果たすのは、液体の表面張力です。
魔法の「表面張力」
液体の表面層の分子分布は、液体の内部の分子分布とは異なり、液体の内部の分子分布よりもまばらです. 分子間の相互作用は主に「表面張力」であり、液体の表面は次のように収縮します.弾性フィルムです。夏には、地面を歩くように水面を這う虫もいますが、その理由の 1 つは水の表面張力です。さらに、この「弾性フィルム」の収縮傾向は、液体の表面積を可能な限り「引っ張る」ため、露滴は球状に「引っ張られ」ます。もちろん、これがシャボン玉が球形である理由です。では、せっけん水は泡を吹くことができますが、せっけん水の表面張力は通常の水よりも大きいですか、それとも小さいですか?
試してみる
2つの同じカップを用意して洗い、石鹸水と普通の水をそれぞれ注ぎ、カップがほぼいっぱいになったら、液体レベルがカップの縁より高くなるように1滴ずつ追加します.このとき、カップの口の部分に通常の水が形成する膨らみの高さは、石鹸水が形成するものよりも高いことがわかります。つまり、石鹸水は純水よりも表面張力が小さいということです。普通の水の表面張力が高すぎるからこそ、吹き飛ばして気泡ができにくいのです。石鹸が水に溶けると、水の表面張力が低下し、泡が吹きやすくなります。風船と同じように、素材の弾力が強すぎると膨らみにくく、適度な弾力があると大きな泡になりやすいです。
蓮の葉の「真珠」
蓮の葉の表面には非常に細かい軟毛層があり、落下した水滴が広がりにくくなっています。実際、蓮の葉を顕微鏡で観察すると、蓮の葉の表面は滑らかではなく、多くの乳頭構造があり、ワックスの層もあることがわかります。この2つの特徴が同時に働き、蓮の葉の葉面を極めて疎水性にし、葉を丸めることで葉を常に清潔に保つ、有名な「蓮の葉のセルフクリーニング効果」です。科学者が蓮の葉の微細構造をさらに研究したところ、蓮の葉の表面にワックス状の成分が含まれていることに加えて、「蓮の葉効果」は蓮の葉の2つの構造に関連していることがわかりました.1つはミクロンスケールの突起であり、もう1つはナノスケールレベルの毛むくじゃらの構造。この2つの構造が「蓮の葉効果」の主な原因です。
ほとんどの昆虫が雨を恐れる理由
水の表面張力は、サイズの異なる動物に異なる影響を与えます。バッファローやゾウが川で沐浴すると、水の表面張力によって厚さ0.5mmほどの水の層ができますが、彼らにとってこの水の重さは何の意味もありません。しかし、蚊にとっては、この薄い水の層はそれ自体よりも重いのです!雨に濡れると、あの小さな虫は飛べないのです！
