こんにちはみなさん。        おもしろ!ふしぎ?実験隊です。
いつもの東児童館で、高分子吸水体の実験を行ってきたので、アップします。
以前も行ったことがあるので、演示などは、こちらとほぼ同じです。
今回は、工作をちょっと変えたので、そこを書いていきますね。
これは、実験隊のFBページ
で、ずっとアップしていたので、そのご報告でもあります。
お友達が作ったのは、小さなものなのです。
IMG_2305.JPG

今回は、普通バージョンを試行錯誤したので、
そのあたりをアップしますね。
大事なところには、★を入れています。
最初にFBページの方にアップした動画はこちらです。
音が出ます。
なかなか、面白いでしょう。
で、何を使っているかというと、
先のリンクをご覧の方はお分かりだと思うのですが、
高分子吸水体の透明なものを水に入れています。
高分子吸水体はほとんどが水なので、水に入れたら、見えにくくなります。
そこに、油絵の具の青色をオイルで溶いたものを入れています。
オイルは、水より軽いので、上にうにょうにょ上っていきます。
最初、油絵の具が水や高分子吸水体の方に溶け出ていかないかな?と思ったのですが、
油絵の具は、どちらかというと、オイルとなかよしなので、溶け出ることはないでしょう!
と思い、うまくいくと思っていました。
でも、4・5日すると、下記画像右のように、濁ってきました。
ありゃ~!と残念!な感じです。
DSCN0125.JPG
でも、上の画像の左の方は、濁った感じが少しましなような気がしませんか?
実は、この2つ、オイルが違うのですよね。
右の濁っている方は、ベビーオイル(ダイソー)、
左は、ペトロール(500mL1,560円モノタロウ、別名テレピン油ともいう)というもの。
このペトロールは、オイル以外の混じりけが少ないようです。臭いもほとんどない。
ただしテレピン油の中には、混じりけのあるものもあるようです。

ベビーオイルの方は、オイル以外のものも入っているようです。
といっても、オイルと
相性がいいはずなので、余り濁らないと思ったのですが。
だから、まとめると
★油絵の具を溶かすには、混じりけのないオイルが良い

次に、
下記の画像、右以外は、すべて、混じりけの少ないペトロールなのですが、
なんとなくですが、
青の油絵の具(顔料)が 濁りやすい気がします。
DSCN0126.JPG
顔料は、こんなものが使われています。
DSC_1534.JPG
図解雑学よくわかる色彩の科学 永田泰弘・三ツ塚由紀子著より
構造式などわかるので、それから判断できるかもしれないけど、
★顔料の種類によって、混じる(浸潤)して行き方が違うかもしれません。
で、
一つ考えたのが、最初から、水と油絵の具をオイルで溶かした溶液を作っておいて、
ある程度平衡状態になってから、
そこに、高分子吸水体の粒を入れて、膨らませたらいいのではないかと。
やってみたのですが、いまいちご報告するほどの「よさ」はなかったので、ここは、
割愛。
後、画像はないのですが、
★温度によって、浸潤の度合いが違う
ようで、
できたら、常に同じ状態において置いた方が、いいように思います。
朝寒いときには、透明度が高かったのだけど、お昼暖かくなると、濁ってきた
と感じることもありました。
それと、今回は、
★ガラス容器を使っています。
ガラス容器は、顔料によって、色がつきにくいからです。
それと、
★容器をきれいにしようと、洗剤で洗ってはいけません。
洗剤には、界面活性剤が入っていて、オイルは、小さな粒になってしまいます。
下記の画像縦のものは、大丈夫ですが、
横になっている試験管は、洗剤で洗ったために、粒々になっています。
DSCN0100.JPG
アップしたのがこちら
DSCN0101.JPG
何度も水ですすいでも、ダメでした。
それと、下記も、容器の壁に顔料?がへばりついてますよね。
DSCN0098.JPG
これは、おそらく、最初からの汚れ?容器の表面の状態が悪いのでしょう。
薄いアルカリ水に付けたりしたらよいのかもしれませんが、ちょっと面倒ですね。
★容器によっては、壁に色がついてしまう状態のものがあるかもしれない
ということで、
最初の青いうにょうにょができたときのものすごい、喜びがなんとなく、
しぼんできてしまいました。

ただ、少しぐらい、濁ってもいいよ。という方なら、やってみるのは、ありだと思います。

で、ちょっと考えたのがこちら。

どうですか?

濁ってないし、ちょっとは、いい感じ?しませんか?

この黄色いのは、黄色い油絵の具ではなく、
オリーブオイルです。
これだと、顔料を含んでいないので、ガラス容器にする必要はありません。

プラスチックでもいいのですが、下記の画像ちょっと違いがあるのわかりますか?
DSCN0102.JPG
左は、ガラス容器。右は、プラスチック(ポリスチレン)
左のガラスの方が透明度が高いです。
プラスチックだったら、アクリルくらいがいいのでしょうね。
でも、まあ、使えないわけではありません。
動画と同じものですが、
右がポリスチレン容器入り
真ん中が、ガラス容器に、4日くらい入れたもの
左は、ガラス容器に、入れたばかりのもの。
DSCN0127.JPG
真ん中は、少し色が穏やか?になって、いますが、高分子吸水体に浸潤して
はいません。水の方にも、わかるほどは、混ざっていません。
ってことで、
青や緑や赤い色がうにょうにょする、面白さは再現できないけど、
それを知らなきゃ、
オリーブオイルでも、行けそうです!
本当は、この工作は、大人向けに考えたので、大人の人にしたら、オリーブオイルと
初めからわかると、いまいちかな~。という気もないではないのですが...
工作の準備をしながら、このガラス容器は、汚れがないかな?
この顔料は、濁らないかな?と不安に思うよりは、
オリーブオイルでやった方が、すっきりできそうな気がしてきました。

おまけ!
この工作を考えたのは、ダイソーで、これを見たからです。
DSCN0096.JPG
オイルモーションというおもちゃ。
一つ200円です。
左のものは、横から見ると2層に分かれています。
DSCN0124.JPG
色づいている方が、水で、透明な方が、オイルです。

右のものは、オイルモーションと書いてあるけど、
水と砂を使っていると書いてあります。
でも、砂というのは、?な気がします。
水に浮く、プラスチック、低密度ポリエチレンで、代用できるんじゃないかな?
と思って、アイロンビーズ
DSCN0105.JPG
を、平たく伸ばして、チーズをおろす金属のモノ
(大根おろしのようなもの)を使って、粉にして、やったら、水に浮かんで
これまでの容器に入れて、逆さにしたら、上に浮きがってきて、
出来はしたのですが、いまいちだったし、手間もかかったので、
これもアップはしません。すみません。
上の100円ショップのものは、逆さ砂時計のように、上に上がっていくので、それだと
面白いですね。

で、今回の高分子吸水体は、粒のものをネットで購入したのですが、100円ショップでも、
購入できます。
よくある下記の画像上のものは、消臭剤のビーズです。
ただ、これは、消臭効果のある薬品が入っているので、その成分が影響するので
いまいちです。
保冷用のジェルは、混じりけがないので、いいのではないかと思っています。
DSCN0106.JPG
長々、はっきりすっきりしないことを書きましたが...
そもそも、高分子吸水体が、どうして、水を保持できるかを書いたので、
下記において置きますね。
高吸水性ポリマーのことを今回は、ビーズとしています。
~~~~~~~~~~~~~~~~
では、このビーズは水風船のように、膜で水を保持しているのでしょうか?
実は、そうではありません。
高吸水性ポリマーの分子は、吸水前は長い高分子のひもが糸マリのように
丸まって小さくなった構造をしています。
図○は、代表的な高吸水性ポリマーであるポリアクリル酸ナトリウが吸水した
様子を簡単に示したものです。
高吸水性ポリマーは.png
①ポリアクリル酸ナトリウムに水が入り込むと
②COO-とNa+のイオンに分かれ
③Na+の一部は、外の水に出ていくのですが、COO-は分子にくっついて
いるので出て行けず、全体としてマイナスイオンが多くなり
④そのマイナスイオンの反発で、ポリアクリル酸ナトリウムは膨れていきます。
⑤そうすると、さらにそこに水が入ってこれるようになり、さらに膨れるのです。
 高吸水性ポリマーはその性質を利用して・・・・
と続きます。
~~~~~~~~~~~~~~
高校生でイオンとか習ってはいたのですが、おお~。こんなところで理解につな
がったって感じです。

わかりにくいことがあると思います。
コメントくださいね~。



こんにちは、皆さん。        おもしろ!ふしぎ?実験隊です。

このブログの方は、通常の実験教室の流れが多いのですが、
最近は、『ハンドメイドサイエンスラボ』というテーマで、
身近なものを使った理科ネタを書いているので、
FBページの方は、そういった小ネタをどんどんアップしているので、ぜひ、ご覧くださいね。

で、今日は、小ネタなのですが、面白いので、こちらでもアップしておきます。

こすると書いた文字が消えるフリクションペン、面白いですよね。
熱を加えると消えて、冷たくすると、復活する。
こちらなどにアップしています。
また、右の検索窓から「フリクション」と入れていただくと、いろいろネタを入れてます。

フリクションインキで書いたものは、白い紙では、確かに消えたように見えるのですが、
黒い紙だと白く残ってしまう気がしていました。
P1170747.JPG
実験隊も以前は、下記のように書いていましたが、
下記の「白く変化したインキ」という部分は間違いだったと気づきましたので、
検証していきますね。
以前の文章
===
もしかしたら、白く変化したインキも見えているのかもしれませんね。
黒い紙に自分で絵をかいて、確かめてみても、おもしろいかもしれません。
よく乾いてからこすって見てください。

確かに、白い紙では、消えた<ように感じる>かもしれませんが、

黒い紙では、違って感じるかもしれません。」

===

では、ここからが検証。

下記は、『ハンドメイドサイエンスラボ』←そのうち本になったらうれしいな
に書いているものを交えながら、進めていきます。

===

あれれ~~?!

(株)パイロットコーポレーションさんのサイトには、

「フリクションインキは65度以上で消色し、・・・」って書いて

あるのに、白く残っている。・・・

でも、よく読んでみると「消色」とありますね。

消色とは、色が消えること。インクの粒の色が消えているのでしょう

もきっと粒は残っているのですよね。もう少し深めてみましょう。

いくつかラボしたのが、下の画像です。

P1160248.JPG
ちなみに黒い紙は、少しざらつき感のある、工作用紙です。
上に見える緑と青の折り紙でも検証しましたが、黒が判別しやすいので、黒で検証しています。
また、比較として、一番上には、普通のボールペンで書いたものも置いています

左の白い紙のものは
白い紙に書いてラバーで消したもの。
右半分を消しています。
わかりやすいように、書いた部分の一番右端は消し残して
おいてどのくらい消えたかわかるようにしているつもりです。
次は、黒いものの一番左
黒い紙に書いて、ラバーで消したもの
右半分を消しています
通常の操作を黒い紙でやりました。
消した部分が白く残っていますね。
でも、これだと、ラバーの消しカスが、書いたものの筋に入り込んで
白く感じていると思われてはいけないので、
その右隣の2つをやってみました。
ちなみにペンの一番上の赤い普通のボールペンで書いた部分も、ラバーで消す
操作はしていて、
画像のように、赤いボールペンの部分は何も変化がないので、
紙の消しくずで白く見えるかという検証はできていると思います。
最後は、その隣の、2つの黒いモノ
2つはごく低温(100度まで行ってない)のアイロンで消したものと
電子レンジに入れたもの。
明らかに白く残っています。
こうなると、
フリクションインキは熱を加えると白く変化すると思いたくなるのですが...
パイロットさんは間違っている!?
いえいえ、そんなことはないと思います。

■ラボネタ:透明と白の違い!?

唐突ですが、水は何色ですか?雪は何色ですか?

水はもちろん透明で、雪は白でしょう。では、水の分子は?

水の分子は、限りなく透明です。でも、同じ水の分子でできている雪は、

白く感じますね。

自ら光を出していない物質は、他からの光を反射したり屈折したり

することによって、人間に見えるようになります。

水は、ほとんどの光を透過するので、人間には透明に見えます。

雪の結晶一つ一つは、まだ透明ですが、その結晶が集まると、

光が表面でいろいろな方向に反射するようになり、人間には白く

見えるのです。透明なガラスが割れて粉々になると白く見えるの

と一緒です。ほかの例としては、曇りガラスは表面の凸凹で光が

いろいろな方向に反射されて曇って見えるのですが、水をかけて

表面の凸凹をなくすと透明になり向こう側が見えるようになるこ

とが挙げられます。

黒い紙にフリクションペンで書いたものを消してみると、白く残

って感じたのは、消色して透明になったインクの粒の表面で反射が起こっ
ていたのかもしれ
ません。

===

と結びました。

このほかにも、蛍光のフリクションの場合、うっすら白く見える

(先出のブログに書いている)こともあるので、

他のことも少しは関係しているかもしれませんが、

また、粒である、マイクロカプセルが光の波長と比べてどのくらいか
など、検証の余地はあるとして、いかがでしょうか?

ちなみにですが、白い紙に書く分だと、この白く見えることは問題ないと思います。
(株)パイロットコーポレーションさんのサイトには、サイトには、フリクションインキの開発のご苦労な度が書いてあります。

ぜひ、ご覧くださいね。

http://www.pilot.co.jp/promotion/library/006/index.html


水中エレベーター(浮沈子)

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こんにちは、皆さん。    おもしろ!ふしぎ?実験隊です。

お久しぶりですが、実験隊のFBページの方では、アップをいろいろやっているので、
そちらも、見てくださいね。
下記をクリックして、その後出てきたものをクリックしてください。
おそらくFBをやってない方もみられるのではと思います。
で、今日は、1月末に行った、いつもの東児童館での、実験隊のご報告です。
今回は、いつもお手伝いしてくださっている、Kさんがやってくださいました。
また、いつもお手伝いしてくださっている I さんに加え、「おにいさん」もお手伝い
してくれました。
お兄さんは、以前、実験隊にも参加してくださっていたんですよ。
本当に、『お兄さん』になって優しくお手伝いしてくれましたよ。
ありがとうございます。

では~。
今回は、Kさんにすべてお任せしたのですが、テーマは、
『水中エレベーター』です。
これは、浮沈子といった方がお分かりの方もいらっしゃるかもしれませんね。
KUBOさんは、いまいち苦手だったので、やったことなかったのですが、
お友達には、とっても人気でしたよ。

Kさんは、水に浮くものや沈むものを、いろいろ用意してくださいました。
実際にお友達に、実験してもらって、
どんなものが沈むか浮くか
また、どうやったら浮いていたものが沈むか
考えてもらいました。
P1160223.JPG
みんな楽しそう!
そして、お友達は、学校で、学びあい?とかやっているのでしょうね。
仲良く、テーブルごとに、話し合いみたいにして、考えていましたよ。
P1160225.JPG
InkedP1160224_LI.jpg
いろいろ意見が出た後、
InkedP1160226_LI.jpg
Kさんは、魚の浮袋のお話をしてくださいました。
InkedInkedP1160222_LI.jpg
そのあと、お待ちかねの水中エレベーター!
Kさんの演示に、知っていても、びっくりするお友達もいっぱい!
やっぱり人気なのですね~。
InkedP1160227_LI.jpg
ひとり一人で、水中エレベーターを作りました。
やっていると、うまくいかなくなるお友達もいて、
Kさんが、コツを教えてくださいました。
InkedP1160228_LI.jpg
こちらは、2回目のお友達の様子。
InkedP1160229_LI.jpg
こちらは、Kさんが用意してくださったほかのバージョンです。
P1160230.JPG
下は、チェーンがついています。
たれビンが沈むと、チェーンも下がるので、全体の重さが軽くなります。
だから、動きが違ってきます。
なかなか、奥深いですね。
P1160231.JPG
こちらは、
たれビンの下が羽になっているので、くるくる回ります。
面白い動きです。
P1160232.JPG
この辺りは、Kさんが用意してくださった、お持ち帰り資料に書いてあるので、
おうちで、変化させられたらいいなと思います。
ぜひ、トライしてみてください。

Kさん、Iさん、お兄さん。ありがとうございました。

実験隊の、妄想チラシ。

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こんにちは皆さん。                 おもしろ!ふしぎ?実験隊です。

今年も、よろしくです!

今、妄想中の、女性向け実験サロン!
妄想ついでに、チラシを作ってみました。
実は、誤字もいっぱい見つかったのですが、
修正は、妄想が現実になった時に!
実験隊FBページにアップしてます。
現実になるよう、期待しててね。

実験隊のFBページ

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こんにちは、皆さん。    おもしろ!ふしぎ?実験隊です。

実験隊のこのブログでは、実験の流れを中心にアップしています。
だから、小ネタなどは、あまり載せていません。

実験隊のFBページの方では、ちょっと思いついた、簡単にやれる、小ネタを
アップしております。
ぜひ、のぞいて見てくださいね。
最近の実験隊FBページの流行は、
『ハンドメイドラボ』です。
おうちでできる実験を、ちょこちょこアップしていますよ。
おそらく、FBをやってらっしゃらない方も、ご覧になれると思います。
今日のカバー写真は、こちらです。
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メリークリスマス!

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