天氣後報 II

虹標本製作中/きらら舎実験室

2015.09.17 Thursday 10:50
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    『鉱物レシピ』は「鉱物」と「結晶」といいながら、結構いろいろ盛り込んだのですが
    さすがにこれは違う・・・と、入れなかったものが「液晶」です。

    液晶は液体と結晶の間にある状態です。
    見た目は「ゲル状」という感じですが、原子レベルで特別な「ゲル」です。

    液晶の発見や、種類による分子の並びの違いなどについては、また後日書いてみたいと思いますが、きらら舎で行う実験は、まったく専門的なこととは別で、「おもしろいから」「きれいだから」という単純な興味から発しているものです。
    だから、液晶について説明する前に、なぜ、液晶で遊んでいるかを今日はご紹介しようと思います。

    液晶にはサーモトロピック液晶(Thermotropic Liquid Crystal)とリオトロピック液晶(Lyotropic Liquid Crystal)があります。サーモトロピック液晶は、熱や圧力によって相変化をするもので、リオトロピック液晶は、温度と成分比によって相変化をするものです。また、分子の状態によって、ネマチック相、スメクティック相に大別でき、螺旋構造を持つネマティック液晶をコレステリック液晶といいます。
    本によっては、ネマチック液晶、スメクティック液晶にならんでコレステリック液晶と3つに分けている場合もあります。

    まあ、難しい話は後日にして。

    このコレステリック液晶がきれいなのです。
    錠剤のコーティングや角膜保護剤などに用いられている、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)というものに水を適量加えます。
    種類的にはリオトロピック液晶です。
    加える水の分量と温度で色が変化します。


    もう20年以上前にやっていた学習塾で行っていたものです。
    当時はいきなり小壜に入れて、教室の後ろにずらりと並べていました。
    HPCが虹色を呈するには1週間くらいかかりましたが、それでも週に1回のこのクラスではちょうどいいスパンでした。
    「じゃあ、来週までには壜の中に虹が生まれているよ」・・・・・それなのに、授業がない日にも毎日見にくる子もいましたが。

    今回は、これをとんがり底の試験管に入れました。
    商品にするので、確実に虹色を呈さないといけません。
    そこで1本分づつビニール袋で調合して、試験管に詰めています。

    虹標本/きらら舎

    まだ試作なのですが、こんなの。

    虹標本/きらら舎

    虹標本/きらら舎


    虹標本/きらら舎

    虹標本/きらら舎

    虹標本/きらら舎


    角度によって色が変わって見えます。

    冷蔵庫で冷やしたり、手で温めるとさらに色が変化します。

    実験としては湯煎したりドライヤーをあてたりすることが多いのですが、
    もう密封してしまっているので、あまり温度は上げないようにしてください。
    また、この液晶の性質として55℃くらい(実験の結果なので、本当はきちんとした温度は決まっているのかも)で液晶性が失われました。
    珈琲の入ったカップで手を温めて、その手で試験管を温める・・・くらいがいいかと思います。

    紫→青→緑→黄→赤 と変化するのがわかります。

    そう。これは虹と同じです。

    発色についても、また後日。

    とりあえずは、虹標本壜という商品発売のお知らせでした。
    作るのに時間がかかり、1つづつ作っているので、販売開始は10月1日頃を予定しています。

    また、10月10日のカフェから、ワークショップも行うことにしました。

     
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