五根牙签遇水自动组成五角星?中科院揭秘其中原理

2024年01月27日 16:11 次阅读 稿源:快科技 条评论

不知道大家最近有没有在网上看到这样一个视频,五根折断的牙签摆在一起,遇到水之后居然自动组成了一个五角星的形状,非常神奇。对此,中科院物理所进行一次实验展示,并解释了其中的原理。

实验器材需要:牙签、滴管、水、塑料垫、所标杯。

第一步:

取5根牙签对折,但注意不要完全折断,保留一点连接。

第二步:

将牙签置于塑料垫上,摆成五瓣花的形状,5个牙签的尖端朝外,张开呈V字形,且两两并拢。

第三步:

用滴管在牙签交中心连接处滴少量水,尽量不要滴太多,也不要滴到牙签外侧。

几分钟后,牙签的开口逐渐自己增大,慢慢变成五角星的形状。

这其实就是自组装现象,通过合理的设计牙签排列的结构,利用滴水来进行驱动,实现牙签结构的重排,涉及到物理中的浸润和毛细作用。

牙签与纸有着木质纤维结构,在其中一侧遇水时,纤维结构的毛细作用便会使得水顺着纤维吸入。

牙签接触水的一侧受到水的张力作用而收缩,而干燥的那一侧则没有,所以牙签逐渐向贴近水的方向打开,便有了我们看到的五角星的绽放。

需要注意的是,如果一次加的水太多,或者加到了牙签外侧,就不会有这种效果。

另外,当水逐渐浸润整个牙签/纸,完全湿透之后,两端的张力会抵消,因此如果再把它们掰成最开始的状态,就不会再次绽放了。

除了牙签,使用火柴棒、木棒之类的也可以实现同样的效果。

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