當(dāng)你用煤煙灰覆蓋雞蛋時(shí)會(huì)發(fā)生什么呢?它會(huì)變得超級(jí)黑,但也會(huì)變得超級(jí)閃亮(圖1)!
安全注意事項(xiàng):在本次實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,你需要把你的手靠近蠟燭火焰,一定要請一位成年人協(xié)助實(shí)驗(yàn)。如果不小心燒傷,請立刻用冷水沖洗燒傷處20分鐘。
實(shí)驗(yàn)條件及材料
●雞蛋
● 水
● 洗滌劑
● 干凈的抹布
● 茶蠟蠟燭
● 火柴或者打火機(jī)
● 玻璃杯
活動(dòng)步驟
(1)用水和洗滌劑仔細(xì)地清洗雞蛋,然后用一塊干凈的抹布徹底擦干雞蛋表面。
(2)點(diǎn)燃蠟燭,等1 分鐘左右的時(shí)間,讓火焰穩(wěn)定下來(圖2)。
(3)在玻璃杯中放些水。你需要足夠的水使雞蛋能完全浸泡在其中,但是也不要太多,否則當(dāng)你把雞蛋放進(jìn)去的時(shí)候杯子里的水會(huì)溢出來!
(4)抓牢雞蛋,然后小心地把雞蛋靠近蠟燭火焰,注意讓你的手指遠(yuǎn)離火焰。一兩秒鐘后,在火焰接觸到雞蛋的地方應(yīng)該會(huì)有黑色的煤煙灰堆積在蛋殼表面(圖3)。
(5)慢慢移動(dòng)雞蛋,這樣你就可以使雞蛋殼表面覆蓋上更多的煤煙灰。如果想讓雞蛋殼完全覆蓋上煤煙灰,在你每次將雞蛋靠近火焰之前,你需要調(diào)整一下抓握雞蛋的位置,使蛋殼上沒有煙灰的部分靠近火焰。如果你用至少2 分鐘時(shí)間的話,得到的效果最好(圖4)。
(6)當(dāng)你對(duì)雞蛋上覆蓋的煙灰量感到滿意時(shí),就小心地將雞蛋放入有水的玻璃杯中。這時(shí)雞蛋將看起來閃閃發(fā)亮(圖1)!
(7)當(dāng)你完成實(shí)驗(yàn)后記得把蠟燭吹滅!
活動(dòng)概述
煤煙灰是一種很神奇的東西,它由微小的碳微粒構(gòu)成,并且它真的不喜歡與水黏在一起??茖W(xué)家說它是極疏水的,意思大致就是“超級(jí)害怕水”。
當(dāng)你把一個(gè)被煤煙灰覆蓋的雞蛋放入水中時(shí),在煤煙灰和水之間就會(huì)夾住一層很薄的空氣,正是這層空氣反射的光線讓雞蛋看起來閃閃發(fā)亮。當(dāng)你把雞蛋從水里拿出來的時(shí)候,它的表面可能還是干的!
那么,這些煤煙顆粒到底有多小呢?掃描顯示,煙灰顆粒的寬度可能小于百萬分之一厘米。在你的雞蛋上,可能有數(shù)萬億個(gè)煤煙灰顆粒,它們以復(fù)雜的形狀堆積在一起。這個(gè)黑色的涂層就是一種碳納米材料!
現(xiàn)實(shí)生活中的科學(xué)
科學(xué)家之所以要研究煤煙涂層,正是因?yàn)樗鼈兪菢O疏水性的,而且成本低廉,易于制造。也許有一天,煤煙涂層可以被用來防止飛機(jī)機(jī)翼和電線結(jié)冰,或者用來防止藤壺與藻類在船的底部生長!