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我一橘皮下去……这个气球怎么没破?

2018-04-16 窗敲雨 中科院物理所

用橙子/桔子皮对着气球挤压,能够让气球突然爆裂,这个小实验在网上能够找到很多视频版本,看完也总让人想尝试一下:


不过,尝试过的朋友们可能会感受到,这个小实验的成功率其实稍微有点……飘忽。有的时候会非常顺利,甚至只是在气球旁边剥一下橙子气球就突然破了,有的时候则可能挤了半天气球也不会爆。这个实验怎么做会比较容易成功?今天我想来分享一些个人的感想。


先放一段我们拍摄的视频效果:

https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=v0628msbfk5&width=500&height=375&auto=0


①果皮的选择


这个实验中破坏气球的关键是柑橘类水果果皮中的挥发油。这些挥发油中含有非极性的小分子物质,它们可以充当有机溶剂,渗入同样非极性的橡胶分子之间,让气球膜的结构破坏。为了达到这个目的,首先要保证有足够量的挥发油被挤出来。


理论上说,无论是桔子、橙子、柚子还是柠檬,只要是柑橘类水果都应该能从果皮中挤出这种挥发油,不过选择哪种皮还是会影响挤压的效果。


我个人不推荐的选择是桔子,主要原因是桔子皮薄并且容易折断。我们挤压果皮的动作一般是像下图这样,通过弯曲来对果皮持续施压,只有保持弯曲而不断裂才能挤出比较多的挥发油。橙子皮就会比较好挤。


(图片来自:fyfluiddynamics)


另外水果的新鲜程度也比较重要,越是新鲜饱满的皮就越好挤。


②气球的选择


不同类型的气球感觉爆破成功率明显不一样,其中最容易成功的是下面这种小气球:



我觉得主要可能是这种气球膜比较薄,而且不需要吹很多气就可以达到一个高张力的状态,于是就很容易弄破。


而也有些气球很难用橙皮弄破。一方面原因可能是气球膜厚,橙皮中的挥发油毕竟量不算多,可能不足以破坏厚实的气球膜就自己挥发掉了。另一方面因素是气球材质的差异。据科普博主Tom Kuntzleman所说,气球一部分是天然乳胶材质,也有一些是硫化橡胶,而硫化在橡胶分子链之间制造了交联,这就使橡胶膜变得更加牢固、难溶。


(硫化在橡胶分子链之间制造了交联)


感觉这些气球的差异其实也体现了不同的产品设计思路,上面这种被叫做“欢乐球”的小气球经常是拿来踩着玩的,可能本身使用者就希望能够把它弄破,所以厂家也把它做成比较容易破的样子,而其他很多用作装饰的气球是想要长时间保持造型的,所以也会做的比较厚实吧……


总之,如果你想要尝试这个实验,建议可以选择新鲜饱满的橙子皮(柠檬和柚子我没试过,有兴趣也可以试试),以及图中的这种小气球,成功率会比较高。如果把橙皮油挤在手上,再轻触气球片刻也可以达到同样的效果。除了动静有点大之外,总体还是比较安全有趣的小实验,不放心可以戴上护目镜。


来源:酷炫科学

编辑:太阳骑士07


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