100均でOK！水に入れると消える「忍者ボール」の秘密 (光の屈折マジック)

サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。

このガラス瓶、何が入っていると思いますか？

「え、何も入っていない空っぽの瓶…？」

いいえ、違うんです。実はこの中、プルプルのボールでパンパンに入っています！ まるで忍者の「隠れ身の術」か、カメレオンの「カモフラージュ」のようですよね。今日の科学のレシピは、昨日やってみたいと書いた高吸水性樹脂（こうきゅうすいせいじゅし）を使った実験です。さっそく100円ショップで買ってきて、自宅でやってみました。

本当に忍者のように隠れてしまう面白い物質。なぜ水の中では見えなくなり、別の液体だと見えてしまうのか？その「光のマジック」の秘密もあわせて、実験方法と結果をまとめます！

科学のレシピ

用意するもの：

高吸水性樹脂（こうきゅうすいせいじゅし）

ガラス瓶（または透明なコップ）×２

水差し×２

水

砂糖水（水に砂糖を多めに溶かしたもの）

高吸水性樹脂は１００円ショップでは「植物が育つ不思議なゼリー」という名前で売られています。

拡大すると、

プルプルしていて、子供が好きそうな素材です。この物質、実は「紙おむつ」の中で、水分をガッチリ吸収してゼリー状にしてくれるヒーローでもあります。今回は園芸用を使ってみましょう。

実験の手順

ガラス容器を２つ用意します。それぞれ同じ分量の高吸水性樹脂（水でふくらませた状態）を入れます。水差しに、水と、砂糖水をそれぞれ入れておきます。１つの容器に砂糖水を、もう一つの容器に水を、ボールが浸るまで注ぎます。それぞれの様子を確認します。

実験の結果：見えたり、見えなかったり？

動画にまとめました。御覧ください。

左が水で、右が砂糖水です。どうですか？砂糖水のほうは、プルプルのボールが入っているのがハッキリと見えますよね。一方、水のほうはほぼ見えません。

上から見ると、その差は一目瞭然です。

水に入れた方は、カメレオンか、はたまた忍者なのか、きれいに隠れています。

なぜ？忍者の秘密は「光の屈折」

なぜ水の中では見えなくなり、砂糖水では見えるのでしょうか？このマジックのタネは、「光の屈折率（くっせつりつ）」という性質にあります。光は、空気中から水の中へ入るように、違う物質に進むときに進路が曲がります。コップの水に入れたストローが、水面で折れ曲がって見える、あの現象です。あれが「屈折」です。私たちがモノの「形」を認識できるのは、そのモノの表面で光が反射したり、屈折したりして、目に入ってくるからです。

【水の場合：見えなくなる理由】

高吸水性樹脂は、水をたっぷり吸うと、ほぼ「水」そのものに近い「光の屈折率」を持ちます。つまり、光から見れば「水」も「樹脂ボール」も、ほとんど同じ仲間。光はボールの表面でほとんど曲がったり（屈折）、跳ね返ったり（反射）せず、スーッと通り抜けてしまいます。

だから、私たちの目にはボールの輪郭（りんかく）が見えなくなり、まるで消えてしまったかのように見えるのです。完璧なカモフラージュですね！

【砂糖水の場合：見える理由】

一方、水に砂糖を溶かすと、その液体の屈折率が変わります（水よりも屈折率が大きくなります）。すると、「樹脂ボール（水に近い）」と「周りの液体（砂糖水）」の屈折率に差（ズレ）が生まれます。光は、その「差」がある境界面でハッキリと屈折・反射します。だから、ボールの輪郭がくっきりと私たちの目に見えるようになるのです。

これは光の屈折の授業にぴったりです！

おうちで忍者マジック！

こちらの実験は、自宅で撮影しましたが、もちろんご自宅でもすぐにできます。100円ショップの材料でOKです。お子さんも大喜びする実験ですよ。「ほら、何も入っていないよ〜」とかいって、おもむろにコップの水をあけると、中からボロボロとたくさんのボールが出てくる…！きっと驚く顔が見られるはずです。ぜひお試しください。

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