2013年5月23日

科學玩具-物性-油水系列滴漏

它不特別,所以容易吸引人的目光之後再被忽略;它沒有專長,但卻是一種老少咸宜的擺飾品;它的內心波折,稍有動盪便起伏不已。這類型的油水不互溶的擺飾品自我有記憶以來就出現了,它不只是擺飾,也被添加功能而形成了玩具,而它出沒的地點,卻是東西南北、從上到下,想不看見都很難。
油水Key,在殼外加個鑰匙圈就成了最簡單的隨身物
加上海生館當地的吉祥物或特色,便成了熱銷的紀念小物

油與水的壁壘分明,水的密度大,油的密度小,所以水在下方而油在上方。除此之外,極性的水和非極性的油彷彿兩個世界互不相干,各自在自己的領土當中安穩過日,哪怕有時天搖地動、翻雲覆雨,只要給它時間,誤入叢林的小白兔還是會回到自己親友的懷抱。
這種塑膠製品並不易碎,但卻怕摔
摔了之後萬一有裂縫讓氣體跑進去,那幾乎就可以宣告不治了

密度大者會有向下的趨勢,是因為在相同的體積中會有較多的同質粒子在裡面,因此質量也相對較多,這是巨觀的。至於微觀的部份就是單位體積內同質粒子的數量多,整體重量大,排列規則且較為緊密,粒子間距小,所以該物質的稠密程度相對較大。
比較新款的玩法像是用液體流動來帶動水中的小魚
因為兩側有不同的流動方向,所以有些小魚會向下,有些則被帶向上

它的包裝是密封住的塑膠殼,因為怕裡面的東西跑出來,發生了物理變化;它的內容物是體積難以壓縮但卻可變形的無色與染色液體,卻也怕不請自來的添加物,讓裡面發生了不可還原的化學變化。裡面非極性的油,是透明的,當有機會接觸到外來的氧氣時,氧化作用便會讓這些油品產生酸敗,發出的難聞氣味讓人避之唯恐不及。這不像破了的愛情溫度計,裡面的液體不會揮發,所以殘局沒有那麼容易收拾,通常丟了是比較快的處理方式,但卻很可惜。
也有將正方形區隔成五個空間的設計,魚就專心在中央浮著
兩側有不同顏色的水溶液陪襯,在出口處形成夠大的液滴後就會沉降下來

有種類型的油水滴漏設計成有色水滴從上而下一階階地向下滾動,一個接著一個地跟著,就像海底的龍蝦列車一樣,非常有趣。不過當一個顏色的水珠不夠看的時候,有些商品就會設計成兩組,並且以相反的運動軌跡相交錯。滾動中的水珠雖然賞心悅目,但若是讓不同顏色的水珠相遇,時間久了也是會融合在一起的,因此必須讓看起來在同一個空間內的雙色水珠被中央隔板區隔開來。不論如何反反覆覆的操作,沒有直接接觸的異色水珠的顏色始終如一。
單一種顏色的水珠不夠看,也些會呈現兩種水珠一起滴下來的效果
彼此的水珠不可以碰到並混合,因此需要將空間一分為二

但是在運行軌跡交錯的地帶,卻利用「借位」的手法玩起了光的魔術,產生第三種顏色。如果像下面的照片般讓紅色與藍色水珠交錯時,會看到第三種顏色-黑色,這個部分可以用國中程度的光學來解釋。當光欲從一側穿透過紅色水珠時,僅有紅光可以穿透,其他色光被阻擋並吸收,但是當剩餘的紅光接著要穿透下一道障礙時,卻沒有辦法順利通過藍色障礙物時,反而被吸收了。既然沒有任何一種顏色的光線可以穿透而進入人的眼睛,那我們所看到的水珠就會是黑色的。
雙色水珠交錯時,有部分的光會被吸收,交錯地帶的亮度明顯降低
而當水滴夠大時,在轉彎處明顯的有變形延伸的現象

如果是單一顏色水珠的設計,通常就是階梯軌道搭配滾輪
一側走階梯,另一側在掉落時撥動滾輪,增加動態的視覺效果

除了大顆有色水珠在透明液體中上下運動以外,還有一種是以前就介紹過的海底火山滴漏,裡面小小的有色微粒與旁邊透明液體間的流體運動機制顯然與一般的油水滴漏不同,因為它是有色小液滴向上,顯然是密度較小的緣故,相對的就是透明液體密度較大。但是有色小液滴並不會像油水滴漏裡的有色水珠容易由粒粒分明的小顆粒融合成大顆粒,而是粒粒分明,由此推測表面張力並不像水那麼不大。
兩旁的有色水珠容易融為一體,因為密度較大而沉降在底部
但中央是相反的,因為密度小而上浮,看起來就像是逆行的沙漏般令人著迷

除了有色水珠向下沉以及有色小液珠向上浮的動態演示以外,第三類就是幾乎不動的純粹擺飾品,像是壓克力筆筒周圍常常會填充藍色、紫色或橘紅色水體來當作海洋,裡面再放一些保麗龍球及企鵝、海豚之類的小動物浮在海洋上,上面再覆以透明液體讓小動物獲得浮力後不會東倒西歪。
筆筒外還搭配溫度計的設計,雖然不會因為裡面的偽海洋生物而變涼
紙鎮裡還有小海豹,讓我想起攀在孤立浮冰上的北極熊

像這種型態的擺飾品,如果只是純粹的裝飾就太可惜了,若能加上一些額外的功能,才會在人的心目中增添一點價值。以接下來的三張照片來看,海豚尾巴變為開瓶器、腹部及尾鰭合為手機座,都發揮了一加一大於二的效能,鮮豔的配色讓人有機會買回家之後,不論擺在任何地方都不小心都會看到它,如果有夜光功能就更棒了。
我覺得這組油水平衡桿是很不錯的設計,雖然美觀大於實用,還是給個讚

10 則留言:

  1. 請問這是哪一家海生館~我好想去看阿!!我很喜歡那種水中有海豚的那種~~想問問店在哪裡~謝謝!!

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    1. 國立海洋生物博物館(http://www.nmmba.gov.tw/index.aspx)

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  2. 請問油水結構裡面,通常是使用什麼油和染料?可以自行在家製作嗎?

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    1. 可使用白蠟油(上層)+水(下層),染劑(食用色素、顏料...)均勻混合於水中。

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  3. 請問可以自行在家製作這種油水小玩具嗎?應該使用哪種油和染劑?

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    1. 可使用白蠟油(上層)+水(下層),染劑(食用色素、顏料...)均勻混合於水中。
      加些塑膠珠或保麗龍小飾品,可浮於兩者之間。

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  4. 請問有毛髮放入瓶內!油水是否會產生變化?
    瓶子沒封好的話油水接觸空氣是否會產生異味?

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    1. 幾乎確認會有變化,因為不能確認除了毛髮以外,還有沒有油脂、汙垢、微生物...附著在上面。
      油品放久了,氧化後一定會有油耗味。

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