方銳


同學(xué)們對科學(xué)課都不陌生,神奇的實驗時間簡直就是大家的快樂星球。但在中國空間站“天宮一號”里上課,主講老師是航天員,各種高難度硬核實驗信手拈來……這些比做夢還不真實的場景,真實地發(fā)生了,你敢信嗎?
神舟十三號”的太空授課,全網(wǎng)直播,這可是為全國小學(xué)生量身定做的科學(xué)課哦。在所有的實驗中,與水相關(guān)的“太空魔法”最玄妙,王亞平老師展示的時候,地球上同學(xué)們的叫喊匯成“哇”聲一片。下面,快跟我走進這神奇的課堂吧,看看水上天以后,究竟長了哪些本事。
水膜開花紅纖維素的功勞
在地球上,液態(tài)水的形狀取決于盛放它的容器;而在太空中,水的形態(tài)變成了多種可能,比如,變成一張薄膜。如果不是親眼所見,我們簡直不能相信,航天員王亞平竟然只用一個支架,就輕松地從水袋子里“提取”出一張水膜。
就在大家驚叫連連的時候,王亞平老師又把自己女兒折的小紅花放到水膜上去,瞬間,水膜開花了。
事實上,水膜開花的真實原理并不復(fù)雜,甚至也不是水膜的功勞,而是折紙的纖維素在起作用一它迅速吸飽了水,水分子就沿著纖維間的細管爬升,直到浸透整張折紙。這就是“毛細現(xiàn)象”。就這樣,折紙表面的褶皺被撐開了,看上去宛若開花。說白了就是,折紙遇水膨脹了。
水球:對不起,我也膨脹了
繼折紙膨脹后,水膜也膨脹了一只要多給它點水,它就能變成一顆水球,身材從扁平變得圓滾滾,實現(xiàn)“一口吃個胖子”的神話。
我們知道,原本水的表面張力很大,每個水分子都是“受氣包”,在外面被空氣擠,在內(nèi)部被“同類”擠。但在微重力環(huán)境下,水分子不再受重力約束,獲得了“自由身”,所以受到外部擠壓力變小,與受內(nèi)部擠壓產(chǎn)生的力量相比,簡直是雞蛋碰石頭,所以呢,處于最外層的水分子就會向內(nèi)收縮,從而形成球形,看上去,就仿佛是它們以抱團取暖的姿勢聚合在了一起。
是的,它們非常團結(jié),假如你想用外力把聚合的水分子打碎,它們也會重新抱團。
從水球到氣球
你以為水球就是“太空魔法”的極限了嗎?不,知識限制了你的想象力。水到了太空中,能玩的花樣還多著呢。只需要半顆泡騰片,王亞平老師親手制作的水球,就能變出一肚子泡泡,從而變成氣球,你說神奇不神奇?
地球上的小觀眾們一定又驚奇地睜大了眼睛。究竟發(fā)生了什么?
我們知道,泡騰片遇水會產(chǎn)生大量氣體,原本應(yīng)該沖到水的表面上來,你們肯定都見過泡騰片扔進可樂的實驗,可樂都被氣體“炸”飛了。但是,在太空中,由于浮力的消失,水中的氣泡無法騰空而起,就只能委屈巴巴,被“囚禁”在水球內(nèi)部。
活捉“水滴”逃兵
“太空課堂”聽著過癮,看得開心,但是打掃實驗現(xiàn)場可不輕松,為了準備這一堂課,我們的航天員可是付出不少辛勤的勞動呢。就拿今天實驗的對象水來說吧,在微重力環(huán)境中,它們體驗到了自由自在的感覺,萬一有個把“逃兵”,悄悄鉆進空間站的儀器中可怎么辦?那后果可是相當嚴重的。
不怕,我們的航天員懂得打敗“魔法”的“魔法”,最常用的就是毛細原理。比如做完水膜實驗,就先用紙巾把折紙小花蓋住。這樣一來,紙巾中的親水纖維,就會迅速抱住那些企圖逃走的小水滴,讓它們動彈不得,然后再通過特殊的裝置進行回收。
由此,我們不妨再開個腦洞:太空中的航天員究竟怎么上廁所,不擔心人體排泄物分子在艙內(nèi)亂跑嗎?前幾期我們悄悄討論過這個話題,你還記得嗎?不妨翻回去再看看吧。89C6B635-2066-41C1-B861-62CA7FA1F40E