偶看新闻口袋妖怪究极日月试玩:彩色肥皂泡的奥秘
来源：百度文库 编辑：偶看新闻 时间：2024/05/02 18:04:55
彩色肥皂泡的奥秘
张宇宁
在阳光下，肥皂泡呈现绚丽的色彩（图一）， 这个主要是由于光波的反射和干涉造成的。由于彩色的肥皂泡很美观，人们自然而然的希望能够制作出在一般情况下也能呈现出彩色的肥皂泡。一些爱好者首先尝试将一些彩色染料（如果汁等）加入到肥皂水中。但遗憾的是，由于这些颜料会附着在水分子而不是表面活性剂上面，这些染料由于重力的作用会汇聚在肥皂泡底部，而肥皂泡的其他部分仍然无色（图二）。
图一 阳光下的肥皂泡
图二 在重力作用下加入果汁后吹出来的肥皂泡
玩具发明家Tim Kehoe在厨房里一次意外的制作出了一种蓝色的空泡。但这种彩色肥皂泡有一个致命的缺点是会弄脏衣服，不易清洗，因此不适宜做为玩具在市场上进行推广。这个问题在很长时间内都没有得到解决。后来，染料化学家Ram Sabnis采用了一种特殊的染料解决了此问题。该染料能够跟表面活性剂而不是水分子相结合，因此会使肥皂泡呈现均匀的某种可控制的单一色彩。这种特殊染料的分子是一个内酯环，吹肥皂泡时，该环是封闭的，染料将吸收除了肥皂泡颜色以外所有的可见光，肥皂泡便呈现出一定的颜色。如果该染料暴露在空气中一定时间，内酯环将打开，不吸收任何的可见光，因此解决了弄脏衣物的问题。2009年，几经周折，第一个商业化的彩色肥皂泡（名为Zubbles）终于投向了市场（图三）。除此以外，还有很多比较简单的制作彩色肥皂泡的方法[1]，有兴趣的读者可以一试。
图三 彩色的肥皂泡（Zubbles）。图片来源: http://www.zubbles.com
最后，我们试想一下，如果普通的与水结合的彩色染料（果汁等）在太空中失重的情况下，是不是就可以吹出彩色的肥皂泡了呢？日本有个小女孩对这个问题很感兴趣，幸运的是，她的母亲是日本的宇航员山崎直子（Naoko Yamazaki）。2010年，山崎直子在空间站进行了上述实验，她采用果汁和肥皂水混合，确实吹出了红色的肥皂泡（图四）。
图四 在太空失重条件下加入果汁后吹出来的肥皂泡。
张宇宁
在阳光下，肥皂泡呈现绚丽的色彩（图一）， 这个主要是由于光波的反射和干涉造成的。由于彩色的肥皂泡很美观，人们自然而然的希望能够制作出在一般情况下也能呈现出彩色的肥皂泡。一些爱好者首先尝试将一些彩色染料（如果汁等）加入到肥皂水中。但遗憾的是，由于这些颜料会附着在水分子而不是表面活性剂上面，这些染料由于重力的作用会汇聚在肥皂泡底部，而肥皂泡的其他部分仍然无色（图二）。
图一 阳光下的肥皂泡
图二 在重力作用下加入果汁后吹出来的肥皂泡
玩具发明家Tim Kehoe在厨房里一次意外的制作出了一种蓝色的空泡。但这种彩色肥皂泡有一个致命的缺点是会弄脏衣服，不易清洗，因此不适宜做为玩具在市场上进行推广。这个问题在很长时间内都没有得到解决。后来，染料化学家Ram Sabnis采用了一种特殊的染料解决了此问题。该染料能够跟表面活性剂而不是水分子相结合，因此会使肥皂泡呈现均匀的某种可控制的单一色彩。这种特殊染料的分子是一个内酯环，吹肥皂泡时，该环是封闭的，染料将吸收除了肥皂泡颜色以外所有的可见光，肥皂泡便呈现出一定的颜色。如果该染料暴露在空气中一定时间，内酯环将打开，不吸收任何的可见光，因此解决了弄脏衣物的问题。2009年，几经周折，第一个商业化的彩色肥皂泡（名为Zubbles）终于投向了市场（图三）。除此以外，还有很多比较简单的制作彩色肥皂泡的方法[1]，有兴趣的读者可以一试。
图三 彩色的肥皂泡（Zubbles）。图片来源: http://www.zubbles.com
最后，我们试想一下，如果普通的与水结合的彩色染料（果汁等）在太空中失重的情况下，是不是就可以吹出彩色的肥皂泡了呢？日本有个小女孩对这个问题很感兴趣，幸运的是，她的母亲是日本的宇航员山崎直子（Naoko Yamazaki）。2010年，山崎直子在空间站进行了上述实验，她采用果汁和肥皂水混合，确实吹出了红色的肥皂泡（图四）。
图四 在太空失重条件下加入果汁后吹出来的肥皂泡。