Nizozemské slzy vévody Ruperta

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Pokud pustíte roztavené sklo do studené vody, ztuhne ve formě slzy s dlouhým tenkým ocasem. Pokud ulomíte ocas takové skleněné trhliny, okamžitě exploduje a rozpráší kolem sebe ten nejjemnější skleněný prach.

Skleněné slzy byly vynalezeny v Německu v roce 1625. V 17. století se věřilo, že skleněné slzy skutečně vynalezli v Holandsku, a tak se jim začalo nesprávně říkat „holandské“.

V Británii se skleněné slzy proslavily díky britskému vévodovi Rupertovi z Falce. Předložil je králi Karlu II., který je na oplátku předložil Královské vědecké společnosti k výzkumu. Na počest vévody se skleněným slzám začalo říkat „Rupertovy kapky“. Způsob výroby kapek vévody Ruperta byl dlouhou dobu držen v tajnosti. Byly prodány všem jako legrační hračky.

Dnes byl mechanismus holandských slz "práce" důkladně prostudován. Pokud se roztavené sklo dostane do studené vody, rychle tuhne a vytváří neuvěřitelné mechanické namáhání. Podmínečně vybereme vnější vrstvu a vnitřní jádro v kapce. Kapka se ochlazuje od povrchu a její vnější vrstva se stlačuje a zmenšuje objem, zatímco jádro zůstává tekuté a horké.

Po poklesu teploty uvnitř koule se jádro začne smršťovat. Již pevná vnější vrstva však tomuto procesu odolá. Pomocí mezimolekulárních přitažlivých sil houževnatě drží jádro, které je při ochlazení nuceno zabírat větší objem, než kdyby chladlo volně.

V důsledku toho na rozhraní mezi vnější vrstvou a jádrem vzniknou síly, které stahují vnější vrstvu dovnitř, vytvářejí v ní tlaková napětí, a vnitřní jádro směrem ven a vytvářejí v ní tahová napětí. Tato napětí jsou velmi významná při příliš rychlém chlazení. Aby se vnitřek koule mohl zvenčí odlomit a pak se v kapce vytvořila bublina.

Pokud dojde k porušení celistvosti povrchové vrstvy slzy, dojde k okamžitému uvolnění tahové síly. Samotná kapka ztuhlého skla je velmi pevná. Snadno odolává úderům kladiva. Pokud mu však zlomíte ocas, zhroutí se tak rychle, že to vypadá spíše jako výbuch skla.