Принц наплакал

Для начала – причем здесь принц? Герцог Камберлендский Рупрехт (Руперт) Пфальцский – лидер противников парламента в английской гражданской войне 1640–1660-х годов. Этот красавец-рыцарь и привез в Англию батавские слезки в 1660 году, когда вернулся после долгого изгнания. Он преподнес их самому королю Карлу II, а тот передал презент для исследований в Лондонское королевское сообщество.

Кстати, Батавия – это старое название Голландии, где капли принца Руперта, как считается, и появились. Хотя есть сведения, что они были известны также в Дании и Германии. Ученые, впрочем, полагают, что эти капли могли быть известны стеклодувам с древнейших времен, ведь «рецепт» их приготовления удивительно прост (хотя в свое время держался в секрете).

Так делают капли принца Руперта. Скриншот: NightHawkInLight, youtube.com

Вы можете сделать их сами (только наденьте защитные очки). Для этого понадобится палочка из боросиликатного стекла – ее можно найти в какой-нибудь химической или медицинской лаборатории. Приготовьте также емкость с холодной водой и горелку. А затем, удерживая палочку металлическими щипцами (дабы не обжечь руки) над водой, нагревайте ее до тех пор, пока с нее не начнут падать капли (это происходит при температуре 400–600 °C). Необходимо, чтобы они сразу попадали в воду. Вуаля – батавские слезки готовы!

Дело в том, что если стекло расплавить, а затем быстро охладить, оно приобретает необычные свойства. Из-за разницы в плотности наружного и внутреннего слоев в такой капле возникает полость – вакуум. Это происходит, потому что наружный слой при охлаждении водой сжимается, а внутренний, наоборот, расширяется. В результате сердцевина капли оказывается растянута, а внешний слой – сжат. Благодаря этому стекло уплотняется, а капля приобретает механические свойства стали и даже превосходит ее по прочности. Ее сложно разбить не только молотком – она способна выдержать попадание пули и конкурирует по прочности даже с бетонными тоннелями метро. Но, как у всякого богатыря, у нее тоже есть ахиллесова пята. Причем натурально «пята» – это хвостик «слезы». Разломите его, и капля попросту взорвется, мгновенно превратившись в порошок. Это связано с тем, что внутри нее «запечатано» сильное механическое напряжение, подобно тому, которое сжимает газ в баллоне. Оно-то и разрывает каплю изнутри.

Nauka-prosto.ru

Если запечатлеть взрыв болонской капли с помощью высокоскоростной съемки, то в замедленном ее варианте хорошо видно, как фронт взрыва движется по капле. Это происходит очень быстро – 1,2 км/с (для сравнения, скорость звука в воздухе – 0,34, а детонации взрывчатки – 2–9 км/с). А если этот опыт проводить в темноте, то можно увидеть явление так называемой триболюминесценции – слабое свечение, которое возникает при разрушении кристаллических тел.
Вы уже изготовили такую каплю и гадаете, что с ней делать? Проводите опыты! Если у вас есть пресс и дозиметр давления, то, поместив туда болонскую склянку размером всего 1 см, вы сможете убедиться, что она выдерживает нагрузку до 7 т. Это еще что – большие капли, длиной около 10 см (их можно приобрести на стеклодувном заводе, в домашних условиях сделать сложно), способны противостоять целым 40 (!) т. Это вес восьми среднестатистических взрослых африканских слонов или огромного самосвала. А еще каплю Руперта при помощи пресса можно вдавить в титановую пластину. Последняя прогнется, а капле – хоть бы что.