”It’s a Small World” -laitteen kätketty fysiikka! Miten pyörivä liike loihtii taikaa 【Disneyland-fysiikka】
Täällä kirjoittaa Science Trainer Kuwako Ken. Jokainen päivä on uusi koe.
Pehmeitä, kiiltäviä ja hämmästyttävän aidonnäköisiä – aivan kuin oikeita lohenmädin jyviä. Vielä uskomattomampaa on, että nämä pienet pallot syntyvät muutamasta vesiliuostipasta silmiesi edessä. Tämän kiehtovan kokeen opimme Kyoritsu Girls’ Junior High Schoolin tiedekerhon yhteistapahtumassa. Kyse ei kuitenkaan ole vain hauskasta askartelusta. Keinotekoinen lohenmäti havainnollistaa yhtä kemian tärkeimmistä ilmiöistä: ionien välistä sitoutumista. Katsotaanpa yhdessä, miten nämä hyytelömäiset helmet valmistetaan ja miksi ne jähmettyvät lähes taianomaisesti.
Tiedekerhojen ”harjoitusottelu” – mitä yhteistiedekerho tarkoittaa?
Chiban yliopiston kasvatustieteellisen tiedekunnan liitännäiskoulun tiedekerhossa järjestämme niin kutsuttuja yhteistiedekerhoja. Niissä vierailemme muiden koulujen tiedekerhoissa, esittelemme toisillemme kokeita ja opimme uutta – vähän kuin ystävällinen harjoitusottelu, mutta tieteen parissa. Tällä kertaa vierailimme Kyoritsu Girls’ Junior High Schoolissa ja saimme valtavasti uusia ideoita. Yksi mieleenpainuvimmista kokeista oli tämä keinotekoisen lohenmädin valmistus.
Tarvikkeet valmiiksi
Tarvitset seuraavat välineet ja aineet:
1 % natriumalginaattiliuosta, 10 % kalsiumkloridiliuosta, akryylimaalia, 300 ml:n keittolasin, Pasteur-pipetin, lasisauvan ja laboratoriolusikan.
Aloitetaan valmistus. Tässä on natriumalginaatti – valkoista jauhetta.
Jauhe lisätään pieneen muovipulloon, korkki suljetaan ja pulloa ravistetaan huolellisesti. Natriumalginaatti liukenee veteen melko hitaasti, joten ravisteluun kannattaa varata hieman kärsivällisyyttä.
Seuraavaksi lisäsimme akryylimaalia väriksi. Elintarvikeväriäkin voisi käyttää, mutta pitkäaikaisessa säilytyksessä väri voi levitä liuokseen. Akryylimaali pysyy vakaampana ja säilyttää kauniin ulkonäön pidempään.
Seuraavaksi valmistetaan kalsiumkloridiliuos. Mittaa tarvittava määrä kalsiumkloridia…
…ja sekoita se veteen.
Täytä Pasteur-pipetti värjätyllä natriumalginaattiliuoksella ja pudota sitä tippa kerrallaan kalsiumkloridiliuokseen. Heti syntyy kimmoisia, pyöreitä keinotekoisia lohenmädin jyviä!
Valmiit pallot voi siirtää esimerkiksi pieneen näytepulloon ja ottaa kotiin muistoksi. Lopputulos näyttää söpöltä ja tuntuu melkein pieneltä tiedelahjalta.
Miksi yksi pisara muuttuu hetkessä hyytelöksi?
Nyt päästään ilmiön ytimeen. Miten nestemäinen natriumalginaattiliuos muuttuu lähes välittömästi pehmeäksi palloksi heti koskettaessaan kalsiumkloridiliuosta? Selitys löytyy ionien välisestä sitoutumisesta.
Natriumalginaatti on luonnollinen polysakkaridi, jota saadaan ruskeista levistä, kuten kombusta ja wakamesta. Sen molekyylit muistuttavat pitkiä ketjuja, joiden pinnalla on runsaasti negatiivisesti varautuneita kohtia. Vedessä nämä ketjut liikkuvat toisistaan erillään, joten liuos pysyy juoksevana.
Kun mukaan lisätään kalsiumkloridia, tilanne muuttuu. Veteen liuetessaan se muodostaa kalsiumioneja (Ca²⁺), joilla on kaksinkertainen positiivinen varaus. Jokainen kalsiumioni voi tarttua kahteen vierekkäiseen alginaattiketjuun samaan aikaan ja toimia niiden välisenä siltana. Näin ketjut liittyvät toisiinsa yhä suuremmaksi kolmiulotteiseksi verkoksi, joka muodostaa hyytelön.
Tätä rakennetta kutsutaan kemiassa ”egg-box-malliksi”. Nimi tulee siitä, että kalsiumionit asettuvat alginaattiketjujen väleihin samaan tapaan kuin kananmunat munakennon syvennyksiin – osuva ja helposti muistettava vertaus.
Reaktio etenee erittäin nopeasti pisaran pinnalta kohti keskustaa. Siksi pipetistä pudonnut pisara säilyttää pyöreän muotonsa samalla kun sen ulkopinta hyytyy ensin ja sisus seuraa heti perässä. Juuri näin syntyvät nuo aidon lohenmädin näköiset kimmoisat pallot.
Yhteystiedot ja yhteistyö
Haluamme tuoda tieteen ilon ja oivallukset kaikkien ulottuville! Sivustoltamme löydät runsaasti kotona tehtäviä tiedekokeita ja selkeitä vinkkejä niiden onnistumiseen. Tutustu rohkeasti!
・Tiedeblogin sisällöstä on julkaistu myös kirja. Lisätietoja täältä
・Lisätietoja blogin kirjoittajasta, Kuwako Kenistä, täältä
・Tietoa luennoista, kirjoitustöistä, tiedetyöpajoista, TV-konsultoinnista ja muista yhteistyömahdollisuuksista täältä
・Uusimmat artikkelit löytyvät myös X:stä!
Science Note Channel julkaisee jatkuvasti uusia kokeisiin liittyviä videoita!
NEW 分解問題集 理科
- ７月２１日発売！『高校入試 分解問題集 理科』（学研）…難しい問題も小さな問題に分解することで、問題を解くことができます。そんな分解の技術が身につくように深く関わりを持って作りました。
７月のイチオシ実験！
夏でプシュッと爽やか実験！
テレビ番組監修・イベント等のお知らせ
- ７月１８日（土）「TIF presents ONE SONG FES. 」（フジテレビ）
- 7月18日（土） 教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」
- 7月23日（木）科学監修 19:00〜 THE突破ファイル（日本テレビ）
- ７月３０日（水） 監修したテレビ番組放送予定
- 12月26日（土） ナリカサイエンスアカデミー（教員向け実験講習会）開催
書籍のお知らせ
- 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
- 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）… 高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。
各種SNS（更新情報をお届け！）
【日本語】X(Twitter)／instagram／Facebook 【英語】BlueSky／Threads
Explore
- 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
- 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
- Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
- 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
- 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
- About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
- お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。
