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Wenn Sie an das Wort „ephemer“ denken, denken viele Menschen sofort an eine Seifenblase: zart, bezaubernd und im Handumdrehen (oder vielleicht ein paar) weg.
Jetzt hat ein Team von Physikern unter der Leitung von Emeric Rowe von der Universität Lille in Frankreich diesen Klischees getrotzt und eine Blase geschaffen, die seit 465 Tagen ihre Form behält.
Obwohl vielleicht nicht so schön wie das wechselnde Schillern von Seifenblasen, wird die Team-Kreation mit Hilfe von Glycerin (aka Glycerin) könnte Wissenschaftlern helfen, neue Materialien wie Schäume und Membranen zu entwickeln.
„Wir haben gezeigt, dass das Bedecken der Blasenwasserhülle mit feinen Partikeln ein durch Schwerkraft induziertes Abfließen verhindert und dass das Hinzufügen von mehr Glycerin zu einem stationären Zustand führt, in dem die Wasserverdunstung durch die Hygroskopizität von Glycerin ausgeglichen wird, das Wassermoleküle in der Umgebungsluft absorbiert ,“ Sie schreiben auf ihre Papiere.
„Dies führt zu Blasen, die ihre Integrität in einer Standardatmosphäre für mehr als ein Jahr beibehalten können, ohne dass sich der Radius signifikant entwickelt.“
Im Allgemeinen gibt es drei Dinge, die zur kurzen Lebensdauer der Blase in der atmosphärischen Umgebung beitragen. Die Schwerkraft kann das Material von der Blasenmembran abtropfen lassen; Verdunstung kann die vorhandene Flüssigkeitsmenge verringern; und teilnehmen winzige Kerne in der Luft Es kann alles destabilisieren.
Um zu sehen, ob sie die Lebensdauer der Blase verlängern könnten, wandte sich das Team einer kürzlichen Erfindung namens „GaskugelnDas sind Gasbläschen, deren Hüllen aus flüssigen und teilweise hydratisierten Partikeln bestehen, die vom umgebenden Gas umgeben sind.
Die Partikel, normalerweise eine Art Polymer oder Kunststoff, ermöglichen es dem Marmor, seine strukturelle Integrität zu bewahren, selbst wenn er berührt wird.
Roe und seine Kollegen wollten sehen, ob sie dafür sorgen könnten, dass Gasmurmeln über einen längeren Zeitraum intakt bleiben, also experimentierten sie mit verschiedenen Arten von Blasen. Seifenblasen sind als Vergleichspunkt enthalten, und das Team baute auch Glaskugeln daraus Nylonpartikel Wasser, Nylonpartikel und eine Mischung aus Wasser und Glycerin.
Seifenblasen hielten natürlich überhaupt nicht lange – nicht länger als eine Minute. Glaskugeln auf Wasserbasis schnitten am besten ab und überlebten Zeiträume von 6 bis 60 Minuten.
Auf der anderen Seite überlebten Glycerin-Wasserkugeln eine erstaunlich lange Zeit, länger als 101 Tage, wobei die längste Dauer 465 Tage betrug.
Das Team stellt fest, dass dies das Ergebnis der Zugabe von Glycerin ist. Dieses Material ist hygroskopisch – das heißt, es nimmt leicht und leicht Feuchtigkeit aus seiner Umgebung oder Atmosphäre auf.
Nylonpartikel verhindern, dass der Blasenfilm durch die Schwerkraft abfließt; Glycerin, das Feuchtigkeit aus der Atmosphäre aufnimmt, ergänzt, was verdunstet. Wenn diese beiden Phänomene neutralisiert werden, wird die Blase auch unempfindlich gegen den Ausbruch durch diese lästigen gasförmigen Kerne, die in die Luft strömen.
Dies ermöglichte es der Blase, ihre Struktur über lange Zeiträume beizubehalten.
„Wir haben gezeigt, dass Luftbläschen, die länger als ein Jahr ihre Integrität behalten, auf einfache Weise hergestellt werden können, indem Tenside durch teilweise benetzte Partikel und Wasser durch ein Wasser/Glycerin-Gemisch ersetzt werden.“ Forscher schreiben.
Das Team erstellte auch ein detailliertes Modell der Materialeigenschaften und verwendete dieses Modell, um andere Strukturen zu erstellen, z. B. eine Pyramide, die sich über einen Metallrahmen erstreckt, indem es in das Material getaucht und langsam nach außen gehoben wurde. Mindestens eine der Pyramiden des Teams überlebte 378 Tage, als sie die Zeitung schrieben.
Diese bemerkenswerten Errungenschaften deuten darauf hin, dass aus dieser Mischung von Materialien eine ganz neue Klasse von Organismen geschaffen werden kann, stellen die Forscher fest – mit physikalischen und chemischen Eigenschaften, die wir noch entdecken müssen.
Die Suche wurde veröffentlicht in physikalische Revisionsflüssigkeiten.
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