Už se vám tohle někdy stalo? Napouštíte vodu do dřezu v kuchyni, zazvoní telefon a vy povídáte, povídáte a povídáte, dokud neuslyšíte téct vodu z dřezu na podlahu. Mě se podařilo v hodině rozbít pomůcku, jejíž skleněná nádoba byla naplněna olejem. Olej byl všude – na stole, v učebnicích a sešitech, na podlaze. Zatímco jsme se rychle pokoušeli vytíráním olejových skvrn škody když ne napravit, tak aspoň minimalizovat, měl jsem čas v průběhu vztekání se na svou nešikovnost přemýšlet o tom, jak ručník či utěrka nasává vodu. Z vlastní zkušenosti s pobytem v koupelně možná víte, že ne každý ručník stírá vodu stejně. Některé se zdají být pořád suché, zatímco na jiné se jen podíváte a už z nich teče voda.
Snad vás přesvědčím, že i s papírovými ručníky a utěrkami nebo třeba brčky může být vcelku příjemná zábava. Připravte si sklenici vody, brčko a papírovou utěrku. Než ale vybabráme vodu na stůl, pozorně si prohlédněte brčko. Ponořte brčko pomalu do vody a pozorujte výšku hladiny v brčku. Je stejně vysoko jako hladina ve sklenici? Pokud seženete brčka čí slámky o různé tloušťce (můžete použít třeba kousky hadiček nebo si různě tlustá brčka vyrobit sami pomocí nůžek a izolepy), bude závěr vašeho zkoumání možná ještě překvapivější. Vypadá to, jako by kapalina šplhala brčkem vzhůru. To je ale podivné. Znamená to, že voda umí téct do kopce? Proti směru gravitační síly? Představte si, že ano. Tento jev se jmenuje kapilární elevace neboli česky vzlínavost. Stromy jej používají při čerpání vody kořeny až k listům.
Voda má mnoho zajímavých vlastností. Například se dokáže „přilepit“ na látku. Molekuly vody se umí velmi pevně přitisknout k brčku. A protože dokáží silně přitahovat i jedna druhou, zvládnou po sobě šplhat vnitřkem brčka. To, jak vysoko vyšplhají, závisí na různých okolnostech. Důležitý je určitě materiál, po kterém šplhají. Pokud byste chtěli vidět vzlínat molekuly vody po naolejovaném povrchu nebo po vosku tak to byste čekali marně. Navoskovaný ručník tedy není nejlepší řešení.
Molekuly vody lépe vzlínají na malém prostoru. Podívejte se na naše brčko, ponořené do vody – když dokáže voda vystoupat uvnitř brčka, proč to nedokáže na jeho vnější straně? Je snad vnější plocha brčka zhotovená z jiného materiálu? Ale voda dokáže vzlínat i po vnější straně brčka. Jen vědět jak na to, jen ji to naučit. Vezměte si dvě stejná brčka a přibližte je k sobě na velmi malou vzdálenost. Snad vás nepřekvapí, že voda šplhá mezi oběma brčky nad hladinu okolní kapaliny. Všimněte si, že čím blíže brčka u sebe jsou, tím větší je výška, do které voda vystoupá. Molekuly vody na vnější straně brčka se přichytí pouze k jedné straně. Pokud dvě taková brčka přiblížíte k sobě, molekuly na jednotlivých bočních stranách brčka se navzájem přitahují a zvedají. Čím blíže jsou brčka, tím větší je přitažlivá síla mezi molekulami a tím výše se voda zvedne. Uvnitř brčka tento jev funguje úplně stejně. Jen s tím rozdílem, že vnitřní stěny brčka netřeba k sobě přibližovat. Protějších molekul je tady mnohem více, a tak je jev také patrnější.
Také jste si všimli, že jsme se poněkud vzdálili od problému úklidu s rozlitou vodou nebo olejem? Nebo nevzdálili? Jakou vlastnost musí mít nejen papírová utěrka, aby dobře vytřela nepořádek, co jsme na začátku celého příběhu udělali? Jasně! Měla by být z materiálu, na kterém se dobře zachytávají molekuly vody. Zjistili jsme také, že její vlákna by měly být dutá. Je jedno, jak velký bude průměr dutinek? Tento problém vám nevyřeším – zkuste přemýšlet sami. Nebude to nic složitého, protože náznak řešení naleznete někde mezi dnešními řádky. Kouzlo utěrky z mikrovláken je vlastně velmi jednoduché.
Pozorujte, kreslete, zapisujte, mailujte. A hlavně se u pokusů dobře bavte!
Žádný pokus nedělejte bez přítomnosti dospělé osoby – i zdánlivě velmi jednoduchý pokus může nadělat spoustu neplechy.
