Du lyssnar på: Att gjuta olja på vågorna
Notering: vi håller på att bygga upp funktionen. Så allt är ännu inte klart. Bättre navigation och transkription är på väg.
Vi lade ut våra första episoder 1997, innan det ens fanns något som hette podcast. Sedan dess har vi lagt ut över 400 föredrag och diskussioner. 2004 sände vi vår sista avsnitt över 88,9 MHz i Stockholm. Sedan dess har podden legat i träda. Men nu är den tillbaka som arkiv.
En kul lek är att fylla ett glas till randen med vatten. Vattnet verkar hållas kvar av en hinna. Testa hur mycket vatten du kan fylla innan denna hinna brister. Den kallas förövrigt för ytspänning och kan sänkas genom att man häller olja i vattnet. Hur fungerar detta?
Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.
Klicka på en replik för att höra den.
Att gjuta olja på vågorna.
Sedan urminnestider har det sagts att ett bra sätt att minska vågornas storlek till sjöss är att hälla ut olja.
Och till viss del fungerar det.
Och skälet består till stor del av att vattnets ytspänning kan påverkas.
Vattenmolekyler har ju en positiv ända och en negativ ända.
I stort sett motsvarande åt vilket håll syratomen och de två vätatomerna pekar.
Normalt gör det här att de ligger huller om buller.
Men på en vattenyta så finns det tomt utrymme utan elektriska laddningar.
Vilket gör att det skulle vara energimässigt fördelaktigt för vattenmolekyler om de inte var där.
Men på samma sätt som en frusen skockpingviner där alla försöker vara i mitten så måste alltid någon vara vid ytan.
Och detta producerar en ytspänning.
Den här kan mätas på olika sätt.
Och ett sätt att påverka den är att tillsätta tensider.
Sådant som påverkar ytspänningen.
Den vanligaste formen är tvål- och diskmedel.
Sådana ämnen består av molekyler som har en hydrofobisk ände.
Det är oftast en lång svans av kolatomer och vätatomer som stöds bort av vatten.
Och en hydrofilt huvud.
Oftast en kemisk grupp som gärna är i närheten av vattenmolekyler.
Sådana molekyler lägger sig på ytan med det hydrofila huvudet riktat in mot vattnet och den hydrofoba svansen utåt.
Och hjälper dessutom då till att lösa bort fettpartiklar.
Benjamin Franklin gjorde ett litet experiment 1774 med det här.
Han provade att tillsätta lite olja till en damm.
Och fann att den spreds över en mycket stor del av vattenytan.
Och dessutom dämpade vågorna eftersom ytspänningen förändrades.
Han kunde konstatera att det krävs en mycket liten mängd olja för att täcka en stor yta.
Under 1800-talet insåg Lord Raleigh att det här skiktet förmodligen bara är en molekyl tjockt.
Genom att räkna ut hur stor aria en liten volym olja kunde ta hand om kunde han räkna ut storleken på molekylerna.
Under 1800-talet så tog också en fru Agnes Pockels i Heidelberg och började utveckla metoder att mäta ytspänningen.
Hon arbetade hemmavid i köket eftersom hon inte fick gå på universitetet.
Och utvecklade av enkla hushållsredskap en metod att fånga en stycke olja på vattenytan och mäta den kraft den uppvisar.
Detta imponerade storleken på Raleigh som publicerade hans rön i Nature.
Detta stimulerade i sin tur andra forskare att börja experimentera med egenskaperna av olja på vatten.
Irving Langmuir på General Electric i Amerika upptäckte att om man bara sprider ut olja i största allmänhet så bildar den en sorts gasform i fas.
Där molekylerna av oljan ligger lite huller om bullen men ganska långt ifrån varandra.
Om man pressar ihop den försiktigt kan man uppstå att den går över till en fast fas.
Det här är i stort sett samma sak som när en vätska fryser till en is.
Dessa processer dessutom gör att det uppstår först små droppar.
Där av den fasta fasen där molekylerna är mer sammanträngda som stöter bort varandra.
Eftersom deras elektriska laddningar blir lika.
Detta organiserar om ett sexkant mönster.
Pressar man åt det ändå lite mer så uppstår märkliga grenade mönster väldigt lika hur iskristaller bildas.
För hans forskningar så fick han Nobelpriset 1932.
Vidare forskning på det här området har gett uppåt till en del intressanta saker i elektronikindustrin.
Tillsammans med sin kollega Catherine Blodgett upptäckte de att man kunde föra över dessa tunna lager av enstaka molekyler på plattor.
Vilket man använde för att skapa elektroniska komponenter i forskningssyfte.
Genom att föra en glasplatta genom en sån här yta med molekyler på så kan man få ett lager av en enda molekyl tjockt på plattan.
Så man kan ge olika elektriska och optiska egenskaper.
På det här sättet från Benjamin Franklins experiment med att gjuta olja på vågorna kanske vi ändå kan få fram kvantdatorer.
För att ladda ner föredragen till din dator istället för att bara lyssna på dem, högerklickar du på länken “Ladda ner föredraget” och väljer “Spara som” eller motsvarande för din webbläsare.