Vloeidynamica: een recept voor de perfecte zeepbel
Zeepbellen fascineren niet alleen kinderen. Maar hoe worden ze bijzonder groot, duurzaam en stabiel? Franse natuurkundigen hebben dit systematisch onderzocht.
Er is bijna geen kind dat niet gefascineerd stilstaat als straatartiesten reusachtige zeepbellen de lucht in blazen. Een van de vroegste artistieke afbeeldingen van zeepbellen is te vinden in Pieter Bruegels schilderij "De kinderspelen" uit 1560, waardoor historici concluderen dat zeepbellen al minstens 500 jaar worden gebruikt om kinderen te vermaken, mogelijk veel langer. Maar zeepbellen zijn ook onderwerp van onderzoek en een hulpmiddel in de natuurkunde, architectuur en wiskunde. Het uiterlijk en de statica van het Olympisch Stadion in München, bijvoorbeeld, zijn gebaseerd op experimenten met zeepbellen. Natuurkundigen van de Université Paris-Saclay zijn onlangs systematisch op zoek gegaan naar een recept voor de grootst mogelijke stabiele zeepbellen. Ze publiceerden hun resultaten - niet zonder een humoristische passage of twee - op de preprint server "ArXiv".
Ze gingen eerst bepalen wat de beste concentratie afwasmiddel was, voegden dan geleidelijk de andere ingrediënten toe, zoals glycerine, en observeerden hoe die de kwaliteit van de bellen beïnvloeden. Voor hun onderzoek gebruikten ze verschillende camera's en geautomatiseerde technieken om bellen te genereren. "Onze belangrijkste bevindingen zijn dat de concentratie oppervlakte-actieve stoffen niet te hoog moet zijn, dat de oplossing enkele lange, flexibele polymeerketens moet bevatten om gemakkelijke belvorming mogelijk te maken, en dat de toevoeging van glycerol een betere stabiliteit van de bel mogelijk maakt door verdamping te voorkomen," schreef het team in het artikel.
Concreet is het resultaat: Neem de gewenste hoeveelheid water en voeg vier volumeprocent afwasmiddel toe (compromis tussen stabiliteit en goede bellenvorming), 0,1 volumeprocent guargom (verhoogt de extensieviscositeit(verhoogt de rekviscositeit), tien volumeprocent glycerine (verhoogt de duurzaamheid) en een paar streepjes citroenzuur om de pH te verlagen (heeft geen effect op de bellenvorming, maar verhoogt de duurzaamheid van het mengsel).
Opnieuw, afgezien van het feit dat de resultaten eerst onder de zeepblazers van deze wereld bekend moeten worden, maken de onderzoekers een voorbehoud: "Natuurlijk hebben we hier geen bewijs geleverd dat dit recept het best mogelijke is, maar het is gebaseerd op systematische studies en duidelijke natuurkundige argumenten." Het enige wat nog rest is te bewijzen dat dit recept het huidige wereldrecord van Gary Pearlman uit 2015 kan verslaan: Hij creëerde een vrij zwevende zeepbel met een volume van 96,27 kubieke meter.
Spectrum van de wetenschap
Wij zijn partners van Spektrum der Wissenschaft en willen degelijke informatie voor jou toegankelijker maken. Volg Spektrum der Wissenschaft als je de artikelen leuk vindt .
Originalartikel auf Spektrum.de¿
Titelbild: ShutterstockDeskundigen uit wetenschap en onderzoek doen verslag van de huidige bevindingen op hun gebied - deskundig, authentiek en begrijpelijk.
Van de nieuwe iPhone tot de wederopstanding van de mode uit de jaren 80. De redactie categoriseert.
Alles tonen