Prince Rupert’s Drop หรือ หยดแก้วของเจ้าชายรูเพิร์ต คือวัตถุแก้วที่มีรูปร่างคล้ายลูกอ๊อด

กระทู้สนทนา

นักวิทยาศาสตร์ ประวัติศาสตร์ หน้าต่างโลก วิทยาศาสตร์

ข้อมูลจาก Gimini

*** ในกระทู้นี้ ไม่ได้ประวัติหรือต้นกำเนิด มาเล่าให้ฟัง นำมาแค่ความน่าทึ่งของ วัตถุแก้วนี้ มาบอกกันครับ

Prince Rupert's Drop หรือ หยดแก้วของเจ้าชายรูเพิร์ต คือวัตถุแก้วที่มีรูปร่างคล้ายลูกอ๊อด มีลักษณะพิเศษคือ ส่วนหัวของหยดแก้วนั้นแข็งแรงมากจนสามารถทนทานต่อการถูกทุบด้วยค้อน หรือแม้กระทั่งกระสุนปืนได้โดยไม่แตก แต่ถ้าส่วนหางเรียวเล็กถูกทำให้เสียหายแม้เพียงเล็กน้อย หยดแก้วทั้งหมดจะแตกสลายเป็นผุยผงอย่างรวดเร็วและรุนแรง

ปรากฏการณ์นี้เกิดจากการที่หยดแก้วถูกสร้างขึ้นโดยการหยดแก้วหลอมเหลวลงในน้ำเย็นจัด ทำให้ผิวด้านนอกของแก้วเย็นตัวและแข็งตัวอย่างรวดเร็ว ในขณะที่ภายในยังคงร้อนและเป็นของเหลวอยู่ เมื่อภายในค่อยๆ เย็นตัวลงก็จะหดตัว ทำให้เกิดแรงอัดมหาศาลที่ผิวด้านนอก และแรงดึงภายใน แรงอัดที่ผิวด้านนอกนี้เองที่ทำให้ส่วนหัวของหยดแก้วแข็งแรงมาก ในขณะที่ส่วนหางมีความเปราะบาง เพราะเมื่อส่วนหางแตก แรงดึงภายในก็จะถูกปลดปล่อยออกมาอย่างรวดเร็ว ทำให้หยดแก้วทั้งหมดแตกกระจาย

Prince Rupert's Drop เป็นที่สนใจของนักวิทยาศาสตร์มานานหลายศตวรรษ และยังคงมีการศึกษาคุณสมบัติที่น่าทึ่งนี้อยู่

คุณสมบัติที่สำคัญของ Prince Rupert's Drop คือ:

ส่วนหัวที่แข็งแรงมาก: สามารถทนต่อแรงกระแทกและการบีบอัดได้สูง
ส่วนหางที่เปราะบางมาก: เมื่อได้รับความเสียหายเพียงเล็กน้อยจะทำให้เกิดการแตกสลายอย่างรุนแรง
มีความเค้นตกค้างสูง: มีแรงอัดที่ผิวด้านนอกและแรงดึงภายใน

ถึงแม้จะมีความแข็งแรงที่ส่วนหัว แต่เนื่องจากความเปราะบางที่ส่วนหาง ทำให้ Prince Rupert's Drop ยังไม่มีการนำไปใช้งานจริงอย่างแพร่หลาย นอกเหนือจากการใช้ในการสาธิตหลักการของความเค้นและวัสดุศาสตร์