Úvod » Michaelovy experimenty » Nesmrtelní medvídci

Nesmrtelní medvídci

Přidat do mého PORTu

10. 10. 2007

Nesmrtelní medvídci

Přestože gumový medvídek může lehce přispět k naší nadváze, netřeba ho zatracovat. Představuje totiž vynikající model, na němž lze ukázat, co jsou gely.

Filip: Toto je hrdina našeho dnešního pokusu.

Michael: A jeho základní údaje: výška 25 mm, šířka 15 mm a váha – necelých 5 gramů,

Filip: Energetická vydatnost: 16 kalorií, žádná však z tuku. Hlavní součásti: cukr a želatina.

Filip: Medvídky známe všichni. Jsou populární po celém světě. My se dnes ale podíváme zblízka na látku, z níž jsou vyrobeni. Na gel …

Michael: … anebo anglicky „gel“ …

Filip: … z latinského slova gelatus neboli "zmrazený, nehybný" …

Michael: … is a colloidal system, in which a porous network of loosely coordinated molecules incorporate a given volume of liquid. And two important examples of such systems are a silica gel, which is a system that we are using in chemical laboratories to separate materials, and also collagen, which we find in our bodies, is the main component of our bones, of our teeth, of ligaments. And is also the main component of gelatine.
… je koloidní soustava, v níž porézní síť volně uspořádaných molekul přijímá daný objem kapaliny. Dvěma významnými příklady takových soustav jsou silikagel, který používáme v chemických laboratořích k oddělování látek. A také kolagen, který najdeme v našich tělech. Je to hlavní součást našich kostí, zubů, vazů. Je to také hlavní složka želatiny.

Filip: Gely vypadají jako pevné látky rosolovitého charakteru. Svou hmotností a objemem se podobají kapalinám. Mají i podobnou hustotu.

Michael: Its consistency however is comparable to solid materials.
Svou soudržností jsou však srovnatelné s pevnými látkami.

Filip: Abychom vám dokázali, že je náš gumový medvídek skutečným hrdinou, a zároveň ukázali jedinečné vlastnosti gelu, připravili jsme si tři jednoduché fyzikální, ale mimořádně drastické pokusy. Kromě gelu tu máme ještě čokoládu a pěnovou cukrovinku.

Michael: And our first test is to see how they behave under pressure.
V našem prvním testu se podíváme, jak se chovají pod tlakem.

Filip: Mezi dvě skleněné tabule vložíme čokoládu a teď vyzkoušíme, co s ní udělá tlak.

Michael: The chocolate completely breaks up under pressure. Our next subject will be the marshmallow sweet … Carefully apply the same pressure.
Čokoláda se pod tlakem úplně rozláme. Naším dalším objektem bude pěnová cukrovinka … Opatrně působíme stejným tlakem.

Michael: Our marshmallow sweet has been completely squished and is out of shape, out of form and is not going to go back.
Naše pěnová cukrovinka byla zcela rozmačkána, ztratila svůj tvar a nebude se do něj vracet.

Michael: Our final character is of course a gummy bear. Let’s see what happens with our test … Gummy bear in a middle, apply pressure … and we can see that the gummy bear is being squashed. It is squashing, has increased this surface area. OK, let’s release the pressure. Look, what’s happened. Gummy bear returns to its original shape and form.
Naším posledním účinkujícím je samozřejmě gumový medvídek. Podívejme se, co se stane při našem testu … Medvídek je uvnitř, … vyvineme tlak … A vidíme, že medvídek se postupně mačká. Rozmačkává se, zvětšuje se plocha jeho povrchu. Dobře, povolíme tlak. Podívej, co se stalo. Medvídek se vrací do svého původního tvaru a formy.

Michael: It shows its very good property under pressure. It remembers its structure and returns to shape.
Ukazuje nám svou velice dobrou vlastnost při působení tlaku. Pamatuje si svou stavbu vrací se do svého tvaru.

Michael: Když nahradíme kapalinu plynem, získáme nový materiál – aerogel.
A material, which has very special properties.
Látku, která má velice zvláštní vlastnosti.

Filip: Aerogelu také říkáme „zmrzlý nebo modrý dým“. Jde vlastně o velice porézní látku. Oxid křemičitý, ze kterého je vyroben, tvoří dvě desetiny z jediného procenta. Zbytek tvoří vzduch. Je to pevná látka s nejnižší hustotou.

Michael: In Lawrence Livermore National Laboratory scientists there have been able to create a material with the density of 1,9 milligram for every cubic centimetre which is able to carry a weight up to 2000 thousand times its own mass.
V Národní Lawrencově laboratoři v Livermore se vědcům podařilo vytvořit aerogel s hustotou 1,9 mg na každý krychlový centimetr. Snese 2000krát větší zatížení než je jeho vlastní hmotnost.

Konstruktéři sondy Stardust použili aerogel pro jeho jedinečné vlastnosti jako lapač kosmického prachu, unikajícího z jádra komety Wild 2. Aerogel se svou extrémně nízkou tepelnou vodivostí posloužil jako dokonalá izolace na marsovském vozítku Sojourner I při nočním mrazu – 60°C bylo uvnitř vozítka stále plus 21.

Filip: V pokusu číslo dvě vám ukážeme, jak se jednotlivé látky chovají při proniknutí cizího předmětu. V našem případě to je vrták.

Michael: Let’s go it.
Jdeme na to!

Do čokolády vrták pronikl jako po másle … Téměř stejně snadné to bylo i do pěnové figurky. V obou však vrták zanechal zjevný otvor.

Filip: Docela jinak pronikal náš vrták do gumového medvídka … Po značném úsilí se to sice povedlo, ale ani tentokrát nás gumový hrdina nezklamal.

Michael: OK. And here we have the result.
OK. A zde máme výsledek.

Tereza: Patrné otvory a stopy po průniku v obou figurkách.

Michael: Our little gummy bear has returned to its original structure. Once again the gelatine, its structure has been remembered and even after putting a drill bit through it returns to its original structure.
Náš malý medvídek se vrátil do svého původního tvaru. Znovu si želatina pamatovala svou stavbu. A dokonce i poté, co byla provrtána, se vrátila do svého původního tvaru.

Michael: Dosud náš hrdina vydržel úplně všechno – včetně vrtání i tlaku. Ale teď se pojďme podívat, jak přežije naše stejné podmínky, jako máme v našem žaludku.

Filip: Upozorňuji vás, že to bude silná káva, totiž kyselina. Proto je lepší použít rukavice.

Michael: Nalijeme do každé naší misky …
… concentrated sulphuric acid.
… koncentrovanou kyselinu sírovou.

Michael: Don’t forget, that in our stomachs we have very acidic conditions - pH of about 2 to 3.
Nezapomeňte, že v našich žaludcích máme velmi kyselé podmínky – pH je asi mezi 2 až 3.

Do kyseliny sírové ponoříme vzorky čokolády, pěnové cukrovinky a také medvídka.

Michael: This time round it´s the chocolate, that’s the winner. In the concentrated sulphuric acid the fatty chocolate hardly dissolves at all. However the marshmallows sweet looses all shape and form very quickly and readily dissolves in the sulphuric acid.
Tentokrát je vítězem čokoláda. V koncentrované kyselině sírové se tučná čokoláda stěží rozpouští. Ovšem pěnová cukrovinka velice rychle ztrácí svůj tvar a formu a v kyselině sírové se snadno rozpouští.

Michael: And what about our hero, the gummy bear? Well, the form and shape hold together quite well. But in the same conditions as in our stomach the gummy bear slowly but surely dissolves – we see this red solution. And therefore despite the fact that he can hold out the pressure and damage from the drill bit, our stomach wins the day and our hero finally dies.
A co náš hrdina, gumový medvídek? No, formu a tvar si docela dobře udržuje. Ve stejných podmínkách, jaké jsou v našem žaludku, se medvídek pomalu ale jistě rozpouští. Vidíme tento červený roztok. A tak přesto, že vydržel tlak a poškození vrtákem, vítězí náš žaludek a náš hrdina nakonec umírá.

Vladimír Kunz

Vstoupit do diskuse

komentářů: 0

Zajímavé odkazy

Nejsledovanější