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提到吹泡泡，小编相信，肯定是大家最熟悉的童年游戏。
可每当小编看到小朋友在吹泡泡的时候，就想起了那段难以回首的童年。
其他的小朋友，都有爸爸妈妈买的泡泡水，
而小编的“泡泡水”，都是我妈用洗洁精做的......
看着别人吹出来的五彩斑斓的泡泡，小编吹出来的泡泡，不但在
质量（颜色）
上比不过，就连
数量
都远远落后。
为什么自制的“泡泡水”总是吹不出泡泡该有的样子？正经的泡泡水到底有什么“魔力”？
事实上，泡泡之所以能成为泡泡，灵魂在于
洗洁精、肥皂
啥的。
为了方便，我们将它们统称为
表面活性剂
。对，你家里那些洗人、洗东西的瓶瓶罐罐，基本上装的都是表面活性剂。
为了解答这个问题，
这里小编要补充一个知识点：
正常情况下，一杯水的每一个水分子都会受到来自四面八方的其它伙伴的吸引力或者是排斥力，也就是
分子间的范德华力
。
然而，
处于表面的水分子
，就比较弱势了，它们的同伴只在前后左右和下面，
上头是无依无靠的
，并不能和其他伙伴一样，骄傲的说出那句
“我上面有人”
。
所以，它们只能相依为命，手拉着手，形成一张网，但由于受到下方同伴的吸引，它们形成的网会往下收缩。
相信大家都猜出来了，
这种内趋的倾向就叫做表面张力
。表面张力会促使液体表层收缩，就像一张弹性膜。
这层弹性膜，能帮助某些虫子实现
在水面上溜冰的“梦想”
。
然而，如果在水黾的“前脚”抹上一点洗洁精或者肥皂，就会发现，
水黾
会神奇的往后漂移，就像这条“小船”一样：
这是因为，表面活性剂的
亲水基团和水分子结合在一起
，另一端的
疏水基团暴露在空气中
，
大大减小了
水黾
“前脚”处纯水的表面张力
，从而产生“被迫倒车”的现象。
对于泡泡来说，气泡膜中间的水层和
两侧的表面活性剂
组成的这个
“三明治结构”
，隔开了两面的空气。
这种结构能有效
防止薄膜在局部变得过分薄而破裂
，也是泡泡能稳定的存在一段时间的关键。
搞清楚了泡泡是怎么产生的，可能还会有模友搞不懂一个问题：
泡泡为什么会有这么多颜色？明明泡泡水只有一种颜色啊。
事实上，泡泡的五彩斑斓，并不是它自己的本事，而是光的功劳。
这里小编
补充一个知识点
，泡泡的颜色，其实是一个很常见的光学现象——
薄膜干涉
。
所谓薄膜干涉，就是一束光照射于薄膜，由于折射率不同，光会被薄膜的上界面与下界面分别反射，因相互干涉而形成新的光，这现象称为薄膜干涉。
当光线穿过肥皂泡的薄膜时，
薄膜的顶部和底部，都会产生折射
，而这种薄膜最多可以包含150个不同的层次。
我们所看到的斑斓颜色组合，就是由
不平衡的薄膜层
引起的。
一般来说，最厚的薄膜层反射红光，最薄的反射紫光，居中反射其他彩色光。
随着光的波长、薄膜的厚度的变化，实际干涉的情况也会变化，有些颜色的反射光会增强，有些会减弱，薄膜上会产生变化的色彩，不再是原来的“白色”的日光了。
当失去了光彩，泡泡的尊严保不住了，便以粉身碎骨，回归空气的怀抱作为结果。
没错，我们还能用颜色的鲜艳或者暗淡来分辨哪些是即将“仙逝”的泡泡。
所以，当你看到泡泡上出现
鲜艳的金色、蓝色相间的条纹
时，你就知道它快要撑不住了。
俗话说，水往低处流，尽管你泡泡再牛逼哄哄，也逃脱不了
本质上是水
的命运。
因此，在“辣手摧泡”的
重力作用
下，没有一个泡泡能活着飞向外太空。
那么，我们能将锅全部扣在重力身上吗？
事实上，泡泡本身也不是无辜的。因为泡泡自己就
长着一个要破不破的样儿
。
说人话就是，泡泡的
比表面积
（单位体积的表面积）
比较大
，在空气中蒸发剧烈，很快就变薄，自然容易葬身空气中。
这时候有模友可能会说：小编，你没看过不容易破的泡泡吗？就像这样的：
小编相信，读过初中化学的你一定知道，硬水中的
钙镁离子和肥皂中的硬脂酸钠容易反应
，生成溶解度更小的硬脂酸钙和硬脂酸镁，漂浮在肥皂水上面。
因此，
如果你吹出来的泡泡一碰就破，很有可能是你用的水太硬了。
说吹泡泡是项全民运动，一点都不为过，几乎所有人都想搞清楚，这个泡泡，到底要怎么吹，才会最大、最完美，
就连科学家们都曾为它疯狂。
美国科学家
贾斯汀·伯顿
（Justin Burton），就是这其中的一员。
或许是和小编一样，小时候吹泡泡总是吹不过别人，丢脸的很。
伯顿便立志成为一名专门研究泡泡的科学家，只是为了成为吹泡泡的王者，江湖人称——
“泡王”
。
为了成为最快乐的“泡王”，他做了很多努力，到处搜寻吹出史上最完美泡泡的秘诀，终于找到了一个神奇的网站——
Soap Bubble Wiki
。
他发现，除了水和洗洁精之外，Soap Bubble Wiki的配方通常还包含一种由重复分子的长链组成的物质，也就是
聚合物
。
配方中最常见的聚合物是
天然瓜尔胶
（某些食品中用作添加剂的粉末）或
工业聚乙二醇
（PEO）（某些药物中使用的润滑剂）。
据说，这种聚合物能
让泡泡膜变厚
，在拉伸的时候不易破裂，从而形成巨大的泡泡。
秉着科学的态度，在配方的指导下，伯顿把两名学生拉到了实验室，研究如何吹出一个最大的泡泡。
实验的结果，不仅表明
聚合物是制造巨大泡泡的关键成分
，还发现了
不同长度的聚合物链比单一长度的聚合物链能形成更结实的肥皂薄膜
。
值得一提的是，伯顿的学生还将论文发表到了Physical Review Fluids上，并因此获得了物理学硕士学位，
玩耍、科研两不误
。
小编算是明白了，小时候泡泡吹不过别人的原因了：要让泡泡存活的时间足够长，还得
往泡泡水里加点料
啊。
最后，伯顿团队还不忘分享吹出巨大泡泡的快乐，公布了配方：
1升水，50毫升专业洗涤剂，2到3克的瓜尔胶粉，50毫升外用酒精，2克发酵粉。
学会了怎么配制最完美的泡泡水，再也不会在吹泡泡比赛中败下阵来。
只不过，小编还是要提醒大家，吹泡泡招式虽多，但还是尽量用正确的地方来吹。
用屁流来吹泡泡的骚操作
，建议大家还是不要亲自尝试。
1.https://soapbubble.fandom.com/wiki/Soap_Bubble_Wiki
https://mp.weixin.qq.com/s/oSFS77FIuBovVV0ZsEpqbQ
https://mp.weixin.qq.com/s/pQA7S_VbELIBmN4zqPOvWg
本文作者：超模君，超级数学建模公众号主编，数学与交叉科学教育自媒体博主。爱分享有用的数学建模知识，爱深挖有趣的交叉科学人物故事，爱为靠谱的现代教育产品打call。著有
《芥子须弥·大科学家的小故事》
，由清华大学出版社2019年出版。
为数学与交叉科学教育崛起点赞！
编辑：橘子大人
