Duke Rupertin hollantilaiset kyyneleet

2024 Kirjoittaja: Seth Attwood | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 16:04

Jos pudotat sulaa lasia kylmään veteen, se jähmettyy repeämänä, jossa on pitkä, ohut häntä. Jos katkaiset tällaisen lasirepeämän hännän, se räjähtää välittömästi ja hajottaa hienoimman lasipölyn ympärilleen.

Lasikyyneleet keksittiin Saksassa vuonna 1625. 1600-luvulla uskottiin, että lasikyyneleet keksittiin itse asiassa Hollannissa, joten niitä alettiin kutsua väärin "hollantilaisiksi".

Britanniassa lasikyyneleet tulivat kuuluisaksi brittiläisen Pfalzin herttua Rupertin ansiosta. Hän esitti ne kuningas Kaarle II:lle, joka puolestaan esitti ne Royal Scientific Societylle tutkimusta varten. Herttuan kunniaksi lasikyyneleitä alettiin kutsua "Rupertin pisaroiksi". Duke Rupertin tippojen valmistusmenetelmä on pidetty salassa pitkään. Niitä myytiin kaikille, kuin hauskoja leluja.

Nykyään hollantilaisten kyyneleiden "työskentelyn" mekanismia on tutkittu perusteellisesti. Jos sulaa lasia joutuu kylmään veteen, se jähmettyy nopeasti ja muodostaa uskomattoman mekaanisen rasituksen. Valitaan ehdollisesti pisaran ulkokerros ja sisäydin. Pisara jäähtyy pinnasta, ja sen ulkokerros puristuu ja tilavuudeltaan pienenee, kun taas ydin pysyy nestemäisenä ja kuumana.

Kun lämpötila pallon sisällä laskee, ydin alkaa kutistua. Kuitenkin jo kiinteä ulkokerros vastustaa prosessia. Molekyylienvälisten vetovoimavoimien avulla se pitää lujasti ytimessä, joka jäähtyneenä pakotetaan ottamaan suurempi tilavuus kuin jos se jäähtyisi vapaasti.

Tämän seurauksena ulkokerroksen ja ytimen välisellä rajalla syntyy voimia, jotka vetävät ulkokerroksen sisäänpäin, aiheuttaen siihen puristusjännityksiä ja sisäytimen ulospäin muodostaen siihen vetojännityksiä. Nämä jännitteet ovat erittäin merkittäviä, kun jäähdytetään liian nopeasti. Jotta pallon sisäpuoli voi katketa ulkopuolelta, ja sitten pisaran sisään muodostuu kupla.

Jos pisaran pintakerroksen eheys rikotaan, jännitysvoima vapautetaan välittömästi. Itse jähmettynyt lasipisara on erittäin vahva. Se kestää helposti vasaran iskuja. Kuitenkin, jos murtat sen hännän, se romahtaa niin nopeasti, että se näyttää enemmän lasiräjähdältä.