Silly Putty 작동 원리

그들은 필요성이 발명의 어머니라고 말하며, 알에 담겨 때때로 액체처럼 행동하고 때로는 고체처럼 행동하는 이상한 물질 인 Silly Putty에게는 일본 제국의 형태가 필요하다고합니다. 1940 년대 초 독일이 유럽에서 전쟁을 벌이면서 태양 제국은 태국, 말레이시아, 필리핀과 같은 고무 생산국을 침략 하여 서방으로의 공급을 차단했습니다. 이것은 사소한 문제 이상이었습니다. 전투에 참가한 모든 미군 병사에 대해 군대는 부츠, 타이어 , 의류 및 기타 장비를 위한 32 파운드 (거의 15kg)의 고무가 필요했습니다 [출처 : American Chemical Society ]. 일본의 동남아시아 침공은 말 그대로 전체 전쟁 노력을 위협했습니다.

손실을 입어 미국 전쟁 생산위원회는 산업 실험실과 학술 기관에 전시 생산 수요를 충족하는 데 사용할 수있는 합성 고무를 개발하도록 요구했습니다. 종합적으로이 문제를 연구하는 화학자들은 과학 역사상 가장 큰 성공을 거두었을 것입니다. 그들은 GR-S 또는 정부 고무-스티렌으로 알려진 범용 합성 고무 를 충분한 양으로 생산했습니다. 제 2 차 세계 대전 중 미국과 그 동맹국.

개별적으로 합성 고무를 찾는 과정에서 몇 가지 후퇴와 잘못된 방향 전환이있었습니다. 그 잘못된 방향 중 하나는 제너럴 일렉트릭 연구소의 제임스 라이트에 의해 이루어졌습니다. Wright는 Charles Goodyear를 자랑스럽게 만들 고무를 ​​만들기 위해 붕산과 실리콘 오일을 함께 혼합했습니다. 대신 그는 결국 "바운싱 퍼티"라고 부르는 물질을 만들었습니다 [출처 : Crayola ]. General Electric은 Wright의 혼합물을 전 세계의 엔지니어들에게 보냈으며 사고에서 멋진 것을 만들기를 희망했습니다. 불행히도, 역사 속으로 조용히 사라질 운명 인 것처럼 보이는 "바운싱 퍼티"의 실용적인 용도를 발견 한 사람은 아무도 없습니다.

그러나 한 사람은 그 물질을 모호함에서 구했습니다. 그의 이름은 Peter Hodgson이었고 그의 비전은 결국 재미와 게임의 역사에서 가장 유명한 장난감 중 하나 인 Silly Putty 로 이어질 것 입니다. 이 기사에서는 Silly Putty의 길고 이상한 여정을 살펴볼 것입니다. 우리는 또한 재료의 여러 가지 이상한 특성과 그 뒤에있는 화학적 성질을 조사 할 것입니다.

우리의 첫 번째 사업 순서 : Hodgson의 위대한 도박.

1. 바보 퍼티 역사
2. 바보 퍼티 속성
3. 바보 퍼티의 과학
4. 수제 바보 퍼티

그해는 1949 년이었습니다. 제 2 차 세계 대전은 4 년 동안 끝났고, 제임스 라이트의 튀는 퍼티는 실용성을 찾아 발명품으로 여전히 유통되고있었습니다. 안타깝게도 공장이나 제조 공장은 그 어떤 응용 프로그램도 발견하지 못했습니다. 코네티컷 주 뉴 헤이븐에서 자신의 광고 대행사를 소유 한 Peter Hodgson은 칵테일 파티에 참석했을 때 퍼티가 라운드를 만드는 것을 발견했습니다. 그는 사람들이 한 번에 몇 분씩 이상한 것들을 접고, 펴고, 짜내는 것을 지켜 보았습니다 . 그는 Block Shop 장난감 가게 의 소유주 인 Ruth Fallgatter에게 Hodgson이 생산하는 것을 돕고있는 다가오는 카탈로그에 퍼티를 나열하는 것에 대해 문의했습니다. Fallgatter는 동의했고, 두 사람은 다른 성인용 선물과 함께 1 달러의 가격에이 제품을 페이지에 나열하기로 결정했습니다 [출처 : Miller ].

바운싱 퍼티는 Block Shop의 가장 큰 판매처 중 하나가되었습니다. 불분명 한 이유 때문에 Fallgatter는 제품을 더 이상 판매하지 않았지만 Hodgson은 그 잠재력을 보았습니다. 그는 General Electric에서 또 다른 배치를 주문하기 위해 147 달러를 빌린 다음, 플라스틱 달걀에 1 온스 (28 그램) 뭉치를 넣도록 예일대 학생을 고용했습니다. 동시에 Hodgson은 제품 이름을 브레인 스토밍하기 시작했습니다. 그는 15 가지 가능성을 평가했지만 결국 Silly Putty에 정착하여 상표권을 확보했습니다. 다음으로 그는 물건을 판매하기 위해 Arnold Clark Inc.를 설립하고 General Electric의 원래 공식을 기반으로 한 레시피를 도출하기 위해 NY Schenectady의 일부 화학 엔지니어와 계약했습니다. Hodgson은 Silly Putty를 만들기 위해 미국 코네티컷 주 노스 브랜 포드에 제조 공장을 열었습니다.그의 첫 고객 인 Neiman Marcus와 Doubleday 서점 [출처 :Crayola ].

그런 다음 1950 년 8 월 New Yorker는 Talk of the Town 섹션에서 Silly Putty를 소개했습니다.

The New Yorker에서 그와 함께 Silly Putty에 대한 관심이 급증했습니다. Arnold Clark은 3 일 만에 25 만 건 이상의 주문을 받았으며 Hodgson의 위대한 도박은 성과를 거두었습니다. 부드럽고 가단성이있는 소재는 곧 북미와 결국 전 세계의 가정에서 고정 장치가되었습니다. 1976 년 Hodgson이 세상을 떠났을 때 Silly Putty는 미국과 다른 22 개국에서 판매되었으며 연간 매출액은 5 백만 달러를 초과했습니다 [출처 : Haynes , McFadden ].

오늘날, Silly Putty는 계속해서 재미와 즐거움을 선사합니다. 다음으로, 우리는 그 특이한 속성과 그것이 어떻게 모순을 일으킬 수 있는지 자세히 살펴볼 것입니다.

오리지널 Silly Putty는 그다지 흥미로워 보이지 않았습니다. 그것은 계란에 도착하여 분홍색 얼룩처럼 껍질에서 떨어졌습니다. 계란은 Peter Hodgson이 부활절 휴가를 앞두고 몇 주 동안 제품을 판매하기 시작했다는 점을 제외하고는 의미가 없었습니다 . 심지어 12 팩 골판지 달걀 상자로 배달되었습니다. 그러나 계란은 곧 Silly Putty 브랜드의 일부가되었고 Hodgson은 첫 번째 부활절 판매 시즌이오고 사라진 후에도 오랫동안 독특한 포장을 유지하기로 결정했습니다.

달걀에서 퍼티를 꺼내 다루기 시작했을 때, 그 특유의 특성을 즉시 보았습니다. 뭉툭한 것처럼 늘어 났지만 날카롭게 치면 산산조각이났습니다. Play-Doh 와 같은 모양으로 만들 수 있지만 포즈를 무기한 유지하는 모델링 복합 사촌과 달리 Silly Putty는 슬로우 모션으로 흐릅니다. 예를 들어 파일 캐비넷 측면에 붙이면 중력 의 아래로 당기는 힘 에 반응하는 데 몇 주, 심지어 몇 달이 걸리는 천천히 옆으로 내려갑니다 . 공으로 굴려서 땅에 던지면 고무 보다 25 % 더 튀어 나올 것입니다 [출처 : National Toy Hall of Fame ].

초기 마케팅 노력에서 Hodgson은 재료를 "고체 액체"로 설명하여 Silly Putty의 불가사의 한 특성을 요약했습니다 [출처 : Crayola ]. 흥미롭게도 그는 이러한 자질이 아이들을 끌어들일 것이라고 생각하지 않았습니다. 실제로 Hodgson은 그의 제품을 순전히 성인용으로 간주했습니다.

그는 1950 년 The New Yorker의 기사에서 "그것은 신경증으로부터 5 분의 탈출을 의미한다"고 말했다. "한국이나 가정의 어려움에 대해 걱정할 필요가 없다는 뜻이다. 지성이 뛰어난 사람들에게 어필한다. 물질의 내재 된 우스꽝 스러움이 강압적 인 성인들에게 감정적 해방 역할을한다."

공식 특허 문서는 다음과 같은 실용적인 용도를 제안함으로써 이러한 정서를 반영했습니다. 손 치료가 필요한 환자가 퍼티를 짜내고 조작 할 수 있도록 하여 스트레스 를 완화 합니다. 지루함을 해소하기 위해 신문지에 대한 인상을 남깁니다. 타자기 키 청소; 저주파 소리를 차단하고 진공 조인트를 밀봉합니다.

아이들이 어른들이 가지고 노는 것을보고 은밀한 샘플을 몰래 들여 오는 데 오래 걸리지 않았습니다. 운 좋게도 Silly Putty의 다른 속성 중 하나 인 무독성은 아무도 우발적 인 중독에 대해 걱정할 필요가 없다는 것을 의미했습니다. 1955 년에는 시장이 뒤집어졌고, 어린이에 대한 Silly Putty 판매가 성인 판매를 추월했습니다 [출처 : Crayola ]. 결국 화학 교사들은 주목하기 시작했고 Silly Putty의 과학을 가르치기 시작했습니다. 다음 섹션에서 그 과학의 일부를 다룰 것입니다.

그리 어리석은 성과

Silly Putty는 수년 동안 다양한 방식으로 사용되었습니다. 예를 들어 1968 년에 아폴로 우주 비행사는 중력이 낮은 우주 환경에서 물체를 붙일 수 있도록 물건을 편리하게 보관했습니다. 장난감이나 실용적인 재료로 사람들은 Silly Putty를 좋아하게 기억하기 때문에 2000 년에 Smithsonian Institution은이 자료를 미국 역사 박물관에 전시했습니다. 1 년 후 Silly Putty는 National Toy Hall of Fame에 입성했습니다.

Silly Putty의 작동 원리를 이해하려면 유체 화학 의 개념을 이해해야합니다 . 유체라는 단어를들을 때 물을 생각할 수 있지만 화학자와 물리학 자에게 유체 는 고정 된 모양이없고 외부 압력에 쉽게 영향을받는 물질입니다. 이 정의에 따라 기체는 특정 고체 유형의 물질처럼 유체가 될 수 있습니다.

유체의 주요 특성은 점도 라고하는 것으로 , 특정 온도에서 유체가 흐르는 저항을 측정하는 것입니다. 예를 들어 용융 유리는 점도가 높거나 흐름에 대한 저항이 있습니다. 다른 점성 물질로는 꿀 , 당밀 및 엔진 오일이 있습니다. 반면에 물 은 점도가 낮습니다. 다음은 화씨 68도 (화씨 20도)에서의 점도입니다. 측정 값은 국제 단위계의 표준 점도 단위 인 파스칼 초 단위로 제공됩니다.

경험에서 알 수 있듯이 점도는 온도에 따라 다릅니다. 이것이 꿀과 시럽이 가열 될 때 더 쉽게 흐르고 엔진 오일과 유압 오일이 정말 추운 날에 제대로 작동하지 않는 이유입니다. 이는 대부분의 유체에 해당됩니다. 점도는 온도에만 의존합니다. 화학자들은 유체를 서로 지나가는 일련의 층으로 묘사하고 점도가 이들 층 사이의 마찰의 결과라고 추론 한 Isaac Newton 을 기리기 위해 이러한 물질을 뉴턴 유체 로 분류 합니다.

Silly Putty는 비 뉴턴 유체입니다 . 점도는 온도와 적용되는 힘에 따라 달라집니다. 이러한 액체의 전형적인 예는 옥수수 전분 용액입니다. 물에 옥수수 전분을 섞으면 천천히 저어 주면 진한 액체 같은 느낌이 듭니다. 그러나 그것을 두드리면 밀도가 높은 고체처럼 느껴집니다. 옥수수 전분 혼합물을 손에 붓고 부드럽게 굴리면 공 모양이 유지됩니다. 그만 굴리면 손바닥에 웅덩이가 형성됩니다. 즉, 고체와 액체처럼 한꺼번에 작용합니다.

Peter Hodgson이 자신의 발명품을 "고체 액체"로 묘사했을 때 옳은 것 같습니다. 그러나 옥수수 전분 용액과 달리 Silly Putty의 단단한 성질은 바위가 아닌 고무와 비슷합니다. 그 주성분이 점탄성 물질 인 폴리 디메틸 실록산 이기 때문 입니다. 즉, 긴 흐름 시간 또는 고온에서 Silly Putty는 점성이 높은 유체처럼 작동합니다. 그러나 짧은 흐름 시간이나 낮은 온도에서는 탄성 고체처럼 행동합니다.

Silly Putty를 만들기 위해 화학 학위 나 복잡한 공장이 필요하지 않습니다. 수제 버전에는 쉽게 구할 수있는 재료와 몇 분의 실험이 필요합니다. 주방 화학 과정은 다음 페이지에서 시작됩니다.

교사들은 실리 퍼티가 실습 과학의 정신을 구현하고 폴리머 또는 긴 분자 사슬이 반복해서 반복되는 방식을 보여주는 재미있는 방법을 제공하기 때문에 좋아합니다 . 그러나 교실 전체를 위해 퍼티로 채워진 계란을 구입하는 것은 비용이 많이들 수 있습니다. 운 좋게도 집이나 약국에서 찾을 수있는 재료를 사용하여 약간의 개인 상표 인 Silly Putty를 만드는 것은 그리 어렵지 않습니다. 가장 일반적인 레시피는 다음을 사용합니다.

장비 없이는 화학 실험이 완료되지 않습니다. 혼합물에 적합한 비율을 얻으려면 계량 스푼과 계량 컵이 필요합니다. 또한 재료를 섞을 수있는 큰 그릇, 작은 플라스틱 컵 및 숟가락이 필요합니다. 수제 퍼티를 며칠 동안 보관하고 싶다면 재 밀봉 가능한 비닐 봉지 나 용기를 준비해 두십시오.

보급품을 모두 갖추면 바보가 될 준비가 된 것입니다. 다음 단계를 따르기 만하면 즉시 퍼티를 가지고 놀 수 있습니다.

이 혼합물은 의심 할 여지없이 친구들에게 깊은 인상을 줄 것이지만, 당신이 화학에 대해 설명하는 것을 들으면 더욱 감동을받을 것입니다. 상황은 다음과 같습니다. 접착제에는 폴리 비닐 알코올 또는 PVA 라는 폴리머가 포함되어 있습니다 . 글루-물 혼합물에서 이러한 폴리머 사슬은 서로 쉽게 미끄러지면서 미끄러집니다. 그러나 붕사 용액을 접착제에 추가하면 가교 라고하는 과정에서 하나의 PVA 분자를 다른 분자에 연결 합니다. 더 많은 체인이 연결 될수록 더 이상 미끄러지거나 미끄러지지 않습니다. 대신 그물이나 거미줄과 비슷한 큰 매트를 형성합니다. 이것이 소재에 퍼티와 같은 특성을 부여하는 것입니다.

물론 장난감 가게에서 살 수있는 오리지널 Silly Putty를 능가하는 것은 없습니다. 다음에는 클래식 장난감 정보에 대한 더 많은 링크를 클릭하십시오.

관련 기사