Du har ingen artikler på din læseliste

Hvis du ser en artikel, du gerne vil læse lidt senere, kan du klikke på dette ikon

Så bliver artiklen føjet til din læseliste, som du altid kan finde her, så du kan læse videre hvor du vil og når du vil.

Læs nu
Du har ingen artikler på din læseliste
Artiklen er føjet til din læseliste Du har ulæste artikler på din læseliste

Næste:
Næste:

Kilde: RUC

Viden og tech
Læs artiklen senere Gemt (klik for at fjerne) Læst

Fysikere afslører vandballonens hemmeligheder

Et dansk forskerhold har afsløret, hvorfor en vandballon under et frit fald kan overleve mødet med et sømbræt. Den nye viden kan bane vejen for isfri flyvemaskiner og meget effektive regnjakker.

Viden og tech
Læs artiklen senere Gemt (klik for at fjerne) Læst

Det er ikke kun børn og barnlige sjæle, der elsker at lege med vandballoner. Studerende og forskere fra RUC har i et legesygt eksperiment videofilmet, hvad det er, der sker, når man taber en vandballon på henholdsvis en plan overflade og et bræt forsynet med masser af spidse søm.

Man skulle umiddelbart tro, at vandballonens tynde overflade ville gå i stykker, så snart den kommer i kontakt med de spidse søm, men det sker ikke.

Vandballonen overlever sammenstødet med sømbrættet, fordi den fordeler sin vægt ud på mange søm præcis som en fakir gør det.

Hopper op i luften som pandekage

Tværtimod flader vandballonen først ud som en pandekage og ligger i et kort øjeblik på sømmåtten. Gummiet glider ned i rummet mellem de spidse søm, og den fladmaste vandballon bliver derefter med en trampolin-effekt kastet tilbage, og det er først i luften, at vandballonen går fra sin pandekageform til sin oprindelige form. Det er også det, man i forskerkredse kalder for ’den pandekage-hoppende effekt’.

»Vandballonen overlever sammenstødet med sømbrættet, fordi den fordeler sin vægt ud på mange søm, præcis som en fakir gør det. Hvis der kun havde været et søm, ville vandballonen helt sikkert springe«, siger lektor og ph.d. Tina Hecksher fra RUC, der har været vejleder på eksperimentet, der blev gennemført af de tre studerende Jonas Andersen Bro, Kasper Jensen og Alex Nygaard Larsen.

Vandballoner opfører sig som vanddråber

Hvis man gentager forsøget på en plan overflade, så sker der noget lidt andet med vandballonen. For den hopper ikke af overfladen i sin pandekageform men venter til, at vandballonen atter trækker sig sammen og får en cigarform. For lægfolk kan det lyde som en ligegyldig detalje, men for fysikere og materialeforskere er det uhyre interessant.

»Vi har fundet ud af, at vandballonen opfører sig som vanddråber, der rammer en vandafvisende overflade, der enten er plan eller nubret. Det vil sige, at vi i stedet for at studere bittesmå vanddråber, som kan være teknisk svært og udfordrende, så kan vi studere fænomenet i stor skala med vandballoner. Det gør os i stand til at måle de kræfter, der er i spil under sammenstødet med overfladen«, siger Tina Hecksher.

Inspirerer til nye vandafvisende materialer

Bedriften er så stor, at den videnskabelige nyhed netop er blevet offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift ’European Journal of Physics’. For eksperimenterne med vandballonerne kan måske bane vejen for udvikling af nye supermaterialer, som kan afvise vand mere effektivt end de eksisterende.

Så man i fremtiden skal bekymre sig mindre om, at flyvemaskiner eller solceller på et tag eller et rumfartøj iser til, eller regnfrakken pludselig ikke kan stå for presset og lukker vand ind.

»For eksempel har vi i vores eksperiment fundet ud af, at den tid, hvor vandballonen var i kontakt med overfladen, var fire gange kortere for sømbrættet sammenlignet med den plane overflade. Det vil sige, at vandballonen hurtigere blev frastødt, når den kom i kontakt med den ujævne overflade, som sømmene udgjorde«, siger Tina Hecksher og fortsætter:

»Så hvis man laver et materiale, som har en struktur, der minder om et sømbræt i mikroformat, vil det med stor sandsynlighed være et stærkt vandafvisende materiale, som ville reducere risikoen for, at flyets vinger ville fryse til is eller øge en regnjakkes evne til at frastøde vanddråberne, før de nåede at trænge igennem jakken«.

Vi har fundet ud af, at vandballonen opfører sig som vanddråber, der rammer en vandafvisende overflade.

Prøv selv derhjemme med familien

Det er ikke altid muligt at følge i forskeres fodspor, men det er det i dette tilfælde. Så hvis dagene frem til nytår forekommer lidt lange i selskab med familien, så kan man kaste sig ud i eksperimentet med almindelige festballoner, en stor håndfuld søm, et bræt og et kamera fra eksempelvis en smartphone, som kan optage i langsom gengivelse.

Annonce

Artiklen fortsætter efter annoncen

Annonce

»Mine studerende startede med at slippe vandballonen i en højde af 20 centimeter over sømbrættet og arbejdede sig op ad, indtil de nåede 1,5 meter. Over den højde blev kraften under sammenstødet for stort, og de sprang«, siger Tina Hecksher, som advarer mod at putte for meget vand i ballonerne, så de mister deres fleksibilitet.

Mere skal ikke afsløres her. For det er en del af videnskabens væsen at prøve sig frem med eksempelvis ballonens størrelse og antallet af søm samt afstanden mellem dem. Der er garanti for våde fødder.

Hvem ved? Måske står familien pludselig med en opdagelse, som vil gøre verdens materialeforskere glade.

DOKUMENTATION:

The macroscopic pancake bounce

Læs mere:

Annonce

For abonnenter

Annonce

Podcasts

Forsiden