チコちゃんに叱られる ラップがくっつく原理は？答えはファンデルワールス力
21年12月10日放送のNHK「チコちゃんに叱られる！」の第2問は『なぜラップはくっつく？』という科学的な問題。答えはラップが真っ平らで、柔らかいからファンデルワールス力が働きやすいからというもの。というわけで番組内容をまとめてご紹介。
スポンサーリンクゲスト出演者
【ゲスト】西川きよし、高橋みなみ
【VTRゲスト】なし
なぜラップはくっつく？
2問目の指名は、
この中で一番、食べ物を大事にするステキな大人ってだーれ？
ここは高橋みなみさんが回答者に。
視聴者からの質問を基にして出題されたチコちゃんの疑問は、
なんでラップはくっつくの？
皿にだけ反応するノリがついていて、静電気や摩擦が働くという答えですが、
チコちゃん「ボーっと生きてんじゃねーよ！」
岡村さんに聞いてみると、静電気によって「ラップが自らくっつこうとする現象＝ラップ現象」とつらつらと答えを述べていますがうーん。ラップ現象は何もしていないのに家の中で何やら物音が聞こえるあれなので。
というわけでチコちゃんの答えは、
真っ平らだからそして柔らかいから
解説はラップ製造会社技術部の大森麻希子さん。
先生によるとラップがくっつくのは「真っ平ら」「柔らかい」という2つの特徴がポイント。
試しに同じビニール製という事でポリ袋とラップの表面を比較して見てみると、
その差は歴然。ラップは表面が滑らかなのに対してポリ袋はデコボコ。
この表面が滑らかで真っ平らだとある自然の力が強く働きますが、それが、
ファンデルワールス力
この世のあらゆる物には互いの距離がものすごーく近づくと物質を構成している分子と分子が引っ張り合うという習性があり、これをファンデルワールス力と呼ぶんですね。
ところが多くの物は表面がデコボコしているので分子がそれ以上近づけず、なかなかくっ付く事はありません。
例えばリンゴ同士をギュッと近付けてもくっ付くことはありませんよね？これはリンゴの表面がデコボコしているから。
ちなみにチコちゃんでは「接着剤がくっつくのはなぜ？」という疑問を以前取り上げた事がありますが、
あの時は接着剤が物体と物体の隙間に入り込むことで分子同士のファンデルワールス力を働かせているからくっつくという答えでしたよね。
スポンサーリンクこれをラップに置き換えて考えると、ラップはそもそもが真っ平らなので食器に限りなく近づけるのでファンデルワールス力が働いてくっつくというわけですね。
そしてもう一つのポイントとなる「柔らかい」というのは、
ラップは薄くて柔らかいので色んな物に密着する事が出来るというのがその説明。
その際に密着した部分の内側と外側で大気圧に差が発生。
大気圧とは空気の重さによって生じる圧力の事。
この力の大きさはその空間にある空気の量によって変化しますが、ポテトチップスなどの密閉された袋を標高の高い山の上まで持って行くとパンパンに膨らんだりするのはこの大気圧の力。
これは空気の量が多い地上で袋を閉じて、空気の量が少ない山の上に持って行ったことで袋の外よりも中の方が大気圧が大きくなって中から外に向かって力が働くから。
これと”逆の”現象がラップと食器の間で起こっているそうで、
ラップを食器にかけた瞬間にラップと食器の密着部分にあった空気が追い出されて、その部分だけ空気が少ない状態に。
すると空気が沢山ある外側から大気圧がかかってラップはくっつくという原理。
最後はラップに関する疑問をパパッと解決。
ラップには種類がある？
→ ラップの材質は「ポリ塩化ビニリデン製」と「ポリエチレン製」に大別され、
ポリ塩化ビニリデン製のラップは分子の密度が高いのでくっつく力も強く働き、分子の隙間が狭いのでニオイ、水蒸気、酸素を通しにくいという性質。冷蔵庫に入れていてもニオイ移りが少なく、乾燥もしにくいわけですね。
一方でポリエチレン製のラップはややくっつきにくく、その代わりに酸素を通しやすいという性質があり、そのおかげで保存している野菜や果物が呼吸できるというメリット。
くっつかない食器がある？
→ 木の器などの凹凸の多い食器はラップをもってしてもファンデルワールス力が起きる範囲が狭くなるので、その際には水を垂らす事で水が接着剤代わりになって隙間を埋めてくれるのでくっつきやすくなるとの事。
ラップの切れ目が分からなくなった時は？
→ スポンジでこするとすぐに切れ目が判明。スポンジは網目構造になっていてわずかな段差が多数存在。
それでこする事で段差が切れ目に引っかかり、摩擦の効果も手伝ってめくれるというわけですね。
というわけでコチラが結論。
ラップがくっつくのは真っ平らだからそして柔らかいから
でした。
ラップで包みたいのは？という質問には「リモコン。」とチコちゃん。
ちなみにラップがくっつくのは静電気の力も作用しているそうです。
という事で2問目は以上。
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