Baloncukların Zar Çevresindeki Sıcaklığa Dair Yeni Şeyler Öğreniyoruz

Baloncuklar hayatta bir sür yerde karşımıza çıkıyorlar. Bulaşık makinesinde, biranızın üzerinde, dalga tepelerinde, dişlerinizin arasındaki tükürükte ve hatta tabii ki baloncuk fırlatan oyuncak tabancalarda.

Fransa'daki Université Paris-Saclay'den araştırmacılar, baloncukları çevreleyen film hakkında ilgi çekici bir keşifte bulundular.

Araştırmacılar, bu filmin bazı durumlarda etrafındaki ortamdan 8°C'ye kadar daha soğuk olabileceğini söylüyor. Bulgular, sıcaklıktaki değişikliklerin bir sıvı filmin incelmesini ve buharlaşmasını nasıl tetikleyebileceğine dair önceki araştırmalara dayanıyor.

Araştırmacılar yayınladıkları makalelerinde, "Bu etki, damla buharlaşmasına yönelik çalışmalarda sıklıkla ele alınsa da bildiğimiz kadarıyla, sabun filmleri ve köpüklerle ilgili literatürde soğutma kaynaklı buharlaşmanın öneminden söz edilmiyor," diyorlar.

Ekip, bu sabun filmlerine ve köpüklere (esas olarak baloncuklar) daha yakından bakmak için bulaşık deterjanı, su ve gliserolden oluşan bir karışım hazırladı.

Bu kabarcıklar farklı sıcaklık ve nem koşullarında test edildi. Bazı durumlarda, sabun filmi ile ortam havası arasındaki fark önemliydi - 8°C seviyesinde maksimuma çıkıyordu.

Sabun filmlerinin enerji açığa çıkarmak amacıyla (tıpkı soğumak için terlediğimizde yaptığımız gibi) buharlaşma yoluyla sıvı kaybettiği zaten biliniyor olsa da bu filmlerin sıcaklığının çevredeki ortamla eşleştiği varsayılmıştır.

Araştırmacılar, "Deneysel olarak, sıcaklığın önce düştüğünü ve ardından ortam sıcaklığına tekrar ulaşılana kadar arttığını gözlemledik" diye yazıyor.

"Soğutma etkisinin büyüklüğünün hem bağıl neme hem de ilk gliserol konsantrasyonuna bağlı olduğunu ve bu iki parametrenin değerlerini düşürerek daha güçlü etkilere yol açtığını bildirdik."

Bu araştırmanın yararlı olabileceği yollardan biri, kabarcıkların kararlılığının yönetilmesinin hayati önem taşıdığı endüstriyel süreçlerdir. Kabarcık filmler ve dış dünya arasındaki sıcaklık değişimleri bu hesaplamaları etkileyecektir.

Araştırmacılar, sabun filmlerinin viskozitesi ve yüzey geriliminin, buldukları sıcaklık aralığından etkilenmesi muhtemel 2 özellik olduğunu söylüyorlar; aslında, sabunlu nesnelerin her yerinde tekdüze bir termal alan olmayabilir.

Yine de bu, türünün ilk örneği ve bilim insanlarının bir balonu oluşturan filmin sıcaklığının nasıl etkilenebileceğini söyleyebilmeleri için daha fazla araştırma yapılması gerekiyor.

Araştırmacılar, "Deneylerimizle niceliksel olarak uyumlu olan, oluşumlarından sonra sabun filmlerinin sıcaklık düşüşünü açıklayan bir model öneriyoruz" diye yazıyor.

"Bu soğuma etkisinin önemli olduğunu ve sabun filmlerinin dinamikleri üzerine gelecekteki çalışmalarda dikkate alınması gerektiğini vurguluyoruz."

Araştırma, Physical Review Letters'da yayınlandı.