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How does soap make bubbles?

2025/2/6
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Moment of Um

AI Deep Dive AI Chapters Transcript
People
F
Frank Bates
无名氏
Topics
Frank Bates: 大家好,我是Frank Bates,明尼苏达大学的教授。我主要研究化学工程和材料科学。关于肥皂泡的形成,我的理解是这样的:首先,形成泡泡的关键是肥皂和水的结合,而且水中占绝大部分。肥皂泡实际上是非常薄的水膜,内外都被空气包围。纯水无法形成稳定的薄膜,但肥皂水可以。想象一下,在一大群人中,如果有一小部分人不喜欢拥挤,他们会跑到人群边缘形成边界,就像肥皂分子会跑到水和空气的边界形成表面层一样。这些肥皂分子会阻止水分子聚集成滴,从而保持薄膜的形状。肥皂越多,形成的薄膜就越薄。正是肥皂和水的这种结合,形成了能够产生肥皂泡的液态薄膜。

Deep Dive

Shownotes Transcript

来自Brains On幕后团队,这是“嗯的时刻”。“嗯的时刻”由APM工作室为您呈现。我是马克·桑切斯。一直在不停地拔草好几个小时了。我现在闻起来像汗湿的袜子,该洗澡了。水已经放得很热了,但我感觉像个傻瓜。

我用力挤压瓶子,放了太多的肥皂。我遇到了泡泡的麻烦,泡泡的麻烦忧郁症。你知道我的。啊,这没什么好唱的。泡泡越堆越高。到底是怎么回事?我的名字是伊莎贝拉,我来自印第安纳州卡梅尔。我的问题是,肥皂是如何产生泡泡的?

首先要说明的是,这不仅仅是肥皂。是肥皂和水。事实上,它主要是水,实际上是很多水,里面只加了一点肥皂。

我是弗兰克·贝茨,我是明尼苏达大学的校董教授。我教授化学工程以及材料科学与工程课程。所有这些都是关于如何制造材料以及如何将它们加工成大家都很熟悉的物品。我特别研究塑料。

肥皂泡实际上是很薄的一层水。水不多。里面和外面都是空气。所以,最大的问题是,这层水膜是如何保持这样的?如果你用泡泡机上那种小塑料圈,所以你有一瓶肥皂水和一个塑料圈,你用它取出一些肥皂水,

你会得到一层薄膜,一层非常薄的薄膜。你可能会看到它有一些颜色。这层薄膜是稳定的。但是如果你只用纯水来做,那就行不通了。你会把塑料圈拉出来,它会破坏薄膜,然后变成水滴。一旦你有了薄膜,如果你对着它吹气,你可以让它鼓起来。当它鼓起来的时候,它会收缩,然后形成肥皂泡。

我要请你想象一下,一大群人涌进足球场或橄榄球场。当他们走到球场上时,他们会开始向四面八方散开,你无法控制他们。

那么,如果我们在人群中加入一些人,比如每300个人中就有一个不喜欢待在人群中间的人会怎样呢?

那个人宁愿去边缘,他们喜欢人,但他们喜欢待在人群的边缘。他们不想待在人群中间。所以,如果我有10000人,而每300人中就有一个不喜欢待在中间,他们会很快走到边缘,他们会创造一个边界。

如果他们都手拉手,他们就会阻止人群实际散开。他们会把他们限制在他们形成的边界内。所以,如果你把300个人想象成水分子,那么分子就是水的基本微观形式。如果每个人都是一个水分子,而每300个人中就有一个是

是肥皂分子。当我拉出一层水膜时,肥皂分子不想待在水的中间。他们想去空气所在的边界,形成一层表面层。这就像人群中那些不想待在人群中的人一样。他们走到边缘。所以肥皂

自发地、迅速地跑到边界,它抓住水,防止它形成水滴。它把它保持成一层薄膜。你可以把它想象成将水限制在那层薄膜的形式中。所以,如果我在水中加入更多的肥皂,我最终会得到越来越薄的薄膜。如果我放的肥皂少,我会得到越来越厚的薄膜。

正是肥皂(它想跑到水的边界,即水的表面)和水本身的这种组合,才形成了这种流体状的液膜,从而形成了水滴。这就是肥皂泡的形成方式。多么令人满意的答案。我想我会回到我的浴缸里。

这些泡泡真棒。我坐在浴缸里。我有我的橡皮鸭,该擦洗了。没有麻烦了。没有泡泡的麻烦了。如果你喜欢这一集,请花一点时间订阅你收听播客的任何地方。

如果你想嗅探一些科学,请查看Brains On播客,我们有一整集节目是关于狗及其惊人的嗅觉的。如果你有一个“嗯的时刻”的问题,我们很乐意帮你解答。请通过brainson.org/contact给我们留言。明天见,后天见,每个工作日见。在那之前,嗯......