N187.尖叫的海洋宝宝 ||趣味科学实验
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一【实验视频】
二【莱顿弗罗斯特现象】
【 视频来自网络 】
莱顿弗罗斯现象： 把水滴落在滚烫的铁板上，假如铁板的温度仅高于水的沸点（100°C），水会发出嘶嘶声并迅速沸腾。但当铁板到达莱顿弗罗斯特点（水在平底锅的莱顿弗罗斯特点为约193°C。）时，水便会产生莱顿弗罗斯特现象。水珠会在铁板四处滚动，并缓慢地逐渐蒸发，反而令水珠可以存在更久。
眼熟吗？你可以叫它水宝宝也叫海洋宝宝，或者水晶花泥，总之就是那种能吸水膨胀很多倍的凝胶小球了。
如果把这些吸满水的凝胶小球扔进灼热的锅子，那现象就更热闹了：它们不仅会被烫得跳起来，还会烫得吱吱叫！（听起来太惨了喂……）
点开视频听一下吧：
莱顿大学的研究者Scott Waitukaitis在网上看到了水宝宝被热锅处刑的视频，他对此也很感兴趣：这过程到底是怎么发生的？水滴在热锅上很安静，那小球为什么会吱吱叫呢？
为了搞清这个问题，他和同事们决定亲自搞个研究。他们架起215℃的热锅和高速摄影机，详细记录了这种现象的全过程。上面的视频就是他们拍摄的。不仅拍了视频，他们还为热锅上的水宝宝发了一篇论文！就发表在最近的《自然·物理》上……
那么这中间到底发生了什么？凝胶球弹跳的动力其实与水滴很类似：遇到灼热表面之后，水迅速气化，提供了向上托的动力。毕竟这种超能吸水的凝胶球中，有99%以上都是水。研究者们也将这种现象称为“弹性莱顿弗罗斯特效应”。不过，凝胶球毕竟不是液体，而是表现为有弹性的固体，因此它们和水滴的运动效果相当不同。
通过高速摄影，研究者发现：当凝胶球与热锅接触之后，在水蒸气的推动下，界面上会首先出现一条很窄的缝隙。和水滴的情况不同，凝胶球和热锅之间的缝隙会十分快速地反复开闭，频率达到每秒2000~3000次。而这个快速的振动，也是我们所听到的声音的来源。
凝胶球和热锅接触面上的快速振动，5000帧每秒的高速摄影：
与25℃常温的情况对比一下：
在常温的锅里就只是很普通地弹起来，而且这种弹跳很快就无法持续了。
在这个过程中，弹性能量也会在凝胶球中积累，最终推动它弹跳起来。这种弹跳大体会稳定在4厘米左右的高度，振动和弹跳的过程通常可以持续2~3分钟。在那之后，凝胶小球不再能维持弹跳，因为它们往往会开裂坏掉：
（两个被玩坏的凝胶球……）
到这里，科学家们的好奇心得到了满足，而他们也设想起了这东西的应用：现在时兴柔性机器人，很多柔软的部件都是用水凝胶材料做的，那我们能不能也用类似的方法来驱动它们？
所以将来，或许人们还会听到柔性机器人在热锅上的悲鸣吧……= =
备注：本实验完全可以在家尝试，只要避免烫伤就好，尽情欣赏小球的哀嚎吧……
另外注意不要让很小的孩子接触到水宝宝，尤其是没有泡发的那种，误吸可能会堵住气管。
莱顿弗罗斯现象： 把水滴落在滚烫的铁板上，假如铁板的温度仅高于水的沸点（100°C），水会发出嘶嘶声并迅速沸腾。但当铁板到达莱顿弗罗斯特点（水在平底锅的莱顿弗罗斯特点为约193°C。）时，水便会产生莱顿弗罗斯特现象。水珠会在铁板四处滚动，并缓慢地逐渐蒸发，反而令水珠可以存在更久。
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