Heute werde ich dir zeigen, wie man die größten Seifenblasen der Welt macht

Ich glaube, die meisten Menschen haben in ihrer Kindheit Seifenblasen gemacht. Denn welcher Junge möchte nicht vor dem Mädchen, das er mag, seine Fähigkeiten unter Beweis stellen, und welches Mädchen mag keine Seifenblasen, die in der Sonne bunt leuchten?

Allerdings ist es möglicherweise nicht so einfach, auf verschiedene Weise mit Blasen zu spielen. Obwohl Blasen zerbrechlich erscheinen, basieren sie tatsächlich auf komplexen physikalischen Erkenntnissen. In der Physikergemeinde galt das Blasen von Seifenblasen lange Zeit als „ernsthafte Wissenschaft“.

Es gibt also eine Gruppe scheinbar ernsthafter Physiker, die tatsächlich darüber nachdenken, wie man die besten und größten Seifenblasen der Welt „aufblasen“ kann. Warum? Frag nicht, ich will nur das Größte!

Wie macht man Seifenblasen richtig?

Bereits im 19. Jahrhundert skizzierte der belgische Physiker Joseph Plateau vier grundlegende Gesetze der Oberflächenspannung, die die Struktur von Seifenfilmen bestimmen: die sogenannten Plateau-Gesetze.

Nach dem von ihm vorgeschlagenen Gesetz sind Blasen aufgrund der Oberflächenspannung des Wassers rund. Aufgrund der Schwerkraft wird die Flüssigkeit durch diese Kraft nach unten gezogen, aber die gegenseitige Anziehung zwischen den Wassermolekülen ist stärker als die Anziehung zwischen Wassermolekülen und Luft, sodass die Oberfläche zwischen Gas und Flüssigkeit zunimmt. Bei diesem Vorgang wird die Flüssigkeit allmählich „dicker“ und ihre Form nimmt die Form eines Kreises an. Bei unverändertem Volumen ist die Kreisoberfläche am kleinsten, d. h. es wird am wenigsten Energie benötigt , sodass sich die Blase in Richtung eines glatten Kreises entwickelt.

Nach Prato begannen auch viele Wissenschaftler damit, sich mit der Frage zu beschäftigen, wie man Seifenblasen macht. Lachen Sie nicht zu schnell, das dient nicht der Unterhaltung, sie haben einfach nur Spaß.

In den 1940er Jahren begann der amerikanische Botaniker Edwin Matzke in seinem Labor mit der Herstellung von Seifenblasen per Hand. Ihm fiel auf, dass die Form der Blasen sehr ähnlich der von Zellen in Pflanzengewebe war, also versuchte er, bestimmte Eigenschaften von Zellen durch die Blasen zu interpretieren … (Ich muss sagen, die Idee ist sehr einzigartig.)

Ab 1994 bliesen Mathematiker in Irland die Seifenblasen nicht mehr selbst, sondern nutzten Computermodelle, um die optimale Blasengeometrie zu bestimmen. Wissenschaftler in Deutschland und den Vereinigten Staaten nutzten akustische Levitation (riesige Schallwellen), um Blasen in der Luft schweben zu lassen und die Auswirkungen von Umgebungsgeräuschen auf die komplexe harmonische Struktur der Blasen zu beobachten. (Sieht ziemlich toll aus..)

Erst kürzlich, im Jahr 2006, entdeckten Wissenschaftler der Harvard University, dass sich durch die Zugabe winziger kolloidaler Partikel zu Seifenlauge ein „Schutzfilm“ auf der Außenseite des Seifenblasenwassers bilden kann, wodurch die erzeugten Blasen stabiler werden und sich in verschiedene Formen bringen lassen. Darüber hinaus bauten die Wissenschaftler sogar vorläufige Geräte mit mikrofluidischer Blasenlogik (UND/ODER/NICHT), die zur Verabreichung therapeutischer Medikamente oder chemischer Reagenzien verwendet werden könnten.

Wie macht man große Seifenblasen?

Doch in den letzten Jahren haben sich die Physiker einer neuen Richtung zugewandt: Wie lassen sich die Blasen vergrößern?

Da es sich um ein „Blasen“ handelt, ist die Rolle des Luftstroms unvermeidlich. Im Jahr 2016 entwickelten zwei Physiker am französischen Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung ein theoretisches Modell , um den genauen Mechanismus zu testen, durch den Blasen entstehen, wenn ein Luftstrom auf einen Seifenfilm trifft.

Zu diesem Zweck haben sie auch speziell ein großes „Blasenerzeugungsgerät“ hergestellt, mit dem sich ein vertikaler Seifenflüssigkeitsfilm von einem Meter Breite öffnen lässt. Gießen Sie die Seifenlösung zunächst vorsichtig auf die Kabel des Geräts und ziehen Sie dann die beiden Kabel auseinander, damit sich ein dünner Film aus Seifenlösung bilden kann.

Nachdem die Vorbereitung abgeschlossen war, sprühten sie Gas mit unterschiedlichen Durchflussraten auf den Seifenfilm und beobachteten mit einer Hochgeschwindigkeitskamera die Geschwindigkeit des aufgeblasenen Gases und die Blasenbildung.

Die Ergebnisse zeigten, dass sich Blasen erst ab einer bestimmten Geschwindigkeit bilden und die Geschwindigkeit von der Breite des Strahlluftstroms abhängt. Ist der Strahl breiter, ist die Schwelle zur Blasenbildung niedriger. Einfach ausgedrückt muss der Luftstrom des Strahls gleich oder sogar breiter als die Breite Ihres Seifenfilms sein, damit sich leichter Blasen bilden .

Vielleicht erinnern Sie sich auch noch an den kleinen Stab, mit dem Sie als Kind Seifenblasen gepustet haben. Der Kreis darauf ist normalerweise kleiner als Ihr Mund, da wir die Luft durch den Mund ausblasen.

Dies ist nicht das Ende. Auf Grundlage der oben genannten Forschungsergebnisse haben Mathematiker des Labors für Angewandte Mathematik der New York University Feineinstellungen vorgenommen und darüber hinaus die Durchflussrate abgeleitet, die erforderlich ist, um den Flüssigkeitsfilm zur Blasenbildung zu bringen, sowie damit verbundene Parameter wie diese Durchflussrate und die Kreisgröße.

Ihren Experimenten zufolge beeinflusst der Luftstrom die Blasenbildung auf zwei verschiedene Arten: Entweder wird der runde Seifenfilm durch starken und stetigen Wind angestoßen, sodass Blasen entstehen; die andere besteht darin, langsamen und sanften Wind in kleine Blasen zu leiten und diese dann langsam größer zu blasen .

Die riesigen Seifenblasen, die wir bei Straßenaufführungen sehen, verwenden die erste Methode. Die Darsteller rennen oder winken schnell mit den Armen, um den starken und stabilen Luftstrom zu erzeugen, der nötig ist, damit der Seifenfilm „konkav“ wird.

Neben dem Luftstromfaktor ist die Zusammensetzung der Seifenlösung ein weiterer sehr wichtiger Faktor zum „Pusten großer Seifenblasen“.

An dieser Stelle sei Associate Professor Justin Burton von der Emory University in den USA erwähnt. Als er an einem Meeting in Barcelona teilnahm, begegnete er einem Straßenkünstler, der riesige Seifenblasen blies. Im Sonnenlicht zeigten die Blasen das optische Phänomen der Dünnschichtinterferenz.

Professor Burton wusste, dass dies auf das Interferenzmuster zurückzuführen war, das entstand, wenn Licht von den beiden Oberflächen des Films reflektiert wurde. Was ihn überraschte, war nicht dies, sondern die Frage, wie eine so dünne Blase eine so große Oberfläche behalten konnte, ohne zu platzen.

Also ging er nach Hause und begann, die Formel für Seifenblasen zu studieren. Außerdem forderte er seine Schüler auf, im Labor gemeinsam Seifenblasen zu pusten.

Nach zahlreichen Experimenten stellte er fest, dass Polymere bei der Bildung großer Blasen eine entscheidende Rolle spielen, da sie die Zähigkeit der Blasen erhöhen können, sodass diese größer aufgeblasen werden können und weniger leicht platzen.

Justin Burton und seine Schüler spielen mit Seifenblasen

Zum Schluss stelle ich euch noch kurz die Einstiegsformel für richtig große Blasen vor: 1kg Plasmawasser (ganz normales Mineralwasser), 50ml Spülmittel, 2-3g Guarkernmehl (ein gängiger Lebensmittelzusatzstoff mit Verdickungsmittel, der als Polymer wirkt), 2g Backpulver und 50ml Alkohol.

Neben dem Rezept sind auch die Werkzeuge wichtig, mit denen man große Seifenblasen pusten kann. Im Seifenblasen-Wiki wird ein selbstgemachtes Werkzeug beschrieben, mit dem man möglichst viel Seifenblasenwasser aufnehmen und große Blasen herauspusten kann. (Es sieht wahrscheinlich so aus..)

Studierende, bei denen die Voraussetzungen erfüllt sind, möchten es vielleicht selbst versuchen. Wer erfolgreich riesige Seifenblasen gepustet hat, kann eine Nachricht hinterlassen, um sie allen mitzuteilen, oder sie für alle sichtbar posten.