Balon - Balloon
Balon jest elastyczny worek, który może być napełniona gazem, takim jak hel , wodór , tlenek azotu , tlenu i powietrza . Do zadań specjalnych balony mogą być wypełnione dymem, płynną wodą , mediami ziarnistymi (np. piaskiem, mąką lub ryżem) lub źródłami światła. Nowoczesne balony są wykonane z materiałów takich jak guma , lateks , polichloropren lub tkanina nylonowa i mogą występować w wielu różnych kolorach. Niektóre wczesne balony były wykonane z suszonych pęcherzy zwierzęcych , takich jak pęcherz świni . Niektóre balony są wykorzystywane do celów dekoracyjnych lub rozrywkowych, podczas gdy inne są wykorzystywane do celów praktycznych, takich jak meteorologia , leczenie , obrona wojskowa lub transport . Właściwości balonu, w tym jego niska gęstość i niski koszt, doprowadziły do szerokiego zakresu zastosowań.
Balon gumowy został wynaleziony przez Michaela Faradaya w 1824 roku podczas eksperymentów z różnymi gazami. Wymyślił je do użytku w laboratorium.
Aplikacje
Bawić się
Dekoracja
Balony służą do dekoracji przyjęć urodzinowych, wesel, imprez firmowych, imprez szkolnych i innych świątecznych spotkań. Artyści, którzy używają okrągłych balonów do budowy, nazywani są „układaczami”, a artyści, którzy używają balonów ołówkowych do budowy, nazywani są „twisterami”. Najczęściej kojarzone z dekoracją balonów z helem, ostatnio dekoratorzy balonów zmierzają w kierunku tworzenia dekoracji balonów wypełnionych powietrzem ze względu na nieodnawialne zasoby naturalne helu, których podaż jest ograniczona. Najczęstsze rodzaje dekoracji balonów to łuki, kolumny, elementy centralne, krople balonów, rzeźby i bukiety balonów. Wraz ze zwiększoną zdolnością do skręcania balonów, a także układania balonów, rozwój deco-twister objawia się jako połączenie technik układania i skręcania w celu stworzenia unikalnych i interesujących opcji dekorowania balonów.
Balony imprezowe są w większości wykonane z naturalnego lateksu wydobywanego z drzew kauczukowych i mogą być wypełnione powietrzem, helem, wodą lub inną odpowiednią cieczą lub gazem. Elastyczność gumy umożliwia regulację głośności.
Często termin „balon imprezowy” odnosi się do skręcającego się balonu lub balonu z ołówkiem. Balony te są manipulowane, aby tworzyć kształty i figury na imprezy i imprezy, zwykle wraz z rozrywką.
Napełnianie balonu powietrzem można wykonać ustami, ręcznym lub elektrycznym inflatorem (np. pompką ręczną ) lub źródłem sprężonego gazu.
Kiedy balony gumowe lub plastikowe są wypełnione helem, aby unosiły się na wodzie, zazwyczaj zachowują pływalność tylko przez dzień lub dłużej, a czasem dłużej. Zamknięte atomy helu uciekają przez małe pory w lateksie, które są większe niż atomy helu. Balony wypełnione powietrzem zwykle zachowują swój rozmiar i kształt znacznie dłużej, czasami nawet do tygodnia.
Nawet idealny balon gumowy w końcu traci gaz na zewnątrz. Proces, w którym substancja lub substancja rozpuszczona migruje z obszaru o wysokim stężeniu, przez barierę lub membranę, do obszaru o niższym stężeniu, nazywa się dyfuzją . Wnętrze balonów można potraktować specjalnym żelem (na przykład roztworem polimeru sprzedawanym pod marką „Hi Float”), który powleka wnętrze balonu w celu zmniejszenia wycieku helu, wydłużając w ten sposób czas unoszenia się do tygodnia lub dłużej.
Od końca lat 70. zaczęto produkować droższe (i trwalsze) balony foliowe wykonane z cienkich, nierozciągliwych, mniej przepuszczalnych folii metalizowanych, takich jak Mylar ( BoPET ). Balony te mają atrakcyjne błyszczące powierzchnie odblaskowe i często są drukowane z kolorowymi obrazkami i wzorami na prezenty i przyjęcia. Najważniejszymi atrybutami metalizowanego nylonu do balonów są jego niewielka waga, zwiększająca wyporność oraz zdolność do powstrzymywania ulatniania się helu przez kilka tygodni. Balony foliowe były krytykowane za ingerencję w linie energetyczne .
Rzeźba
Artyści balonowi to artyści, którzy skręcają i wiążą nadmuchane balony rurowe w rzeźby, takie jak zwierzęta (patrz modelowanie balonów ). Balony używane do rzeźbienia są wykonane z bardzo rozciągliwej gumy, dzięki czemu można je skręcać i wiązać bez pękania. Ponieważ ciśnienie wymagane do napełnienia balonu jest odwrotnie proporcjonalne do średnicy balonu, te małe baloniki rurkowe są początkowo niezwykle trudne do napełnienia. Do napompowania tych balonów zwykle używa się pompy.
Dekoratorzy mogą używać balonów z helem do tworzenia rzeźb z balonów. Zwykle okrągły kształt balonu ogranicza je do prostych łuków lub ścian, ale czasami próbowano bardziej ambitnych „rzeźb”. Powszechne jest również używanie balonów jako dekoracji stołów podczas uroczystych wydarzeń. Balony można czasem modelować w kształty zwierząt. Dekoracje stołu zwykle pojawiają się z trzema lub pięcioma balonami na każdym bukiecie. Wstążka jest zwijana i obciążana, aby balony nie odpływały.
Zrzuty i uwolnienia
Balony mają dekoracyjne zastosowanie w kroplach balonowych. W kropli balonu plastikowa torba lub siatka wypełniona balonami napompowanymi powietrzem jest zawieszona na stałej wysokości. Po zwolnieniu balony spadają na obszar docelowy poniżej. Zrzuty balonów są powszechnie wykonywane podczas uroczystości sylwestrowych oraz na wiecach i zjazdach politycznych , ale mogą być również wykonywane na uroczystościach, w tym na rozdaniu świadectw i weselach.
.jpg)
Od dziesięcioleci ludzie świętują również wypuszczanie balonów . Ta praktyka została zniechęcona przez przemysł balonowy, ponieważ była problematyczna dla środowiska i miast. W ostatnich latach uchwalono takie przepisy, jak kalifornijska ustawa balonowa, aby zmusić konsumentów i sprzedawców detalicznych do przywiązywania balonów foliowych wypełnionych helem ( BoPET ) o masie balonu. Gwarantuje to, że balony wypełnione helem nie unoszą się do atmosfery, co jest potencjalnie szkodliwe dla zwierząt, środowiska i linii energetycznych. Wiele stanów zakazało wypuszczania balonów.
Coraz częściej balony wypełnia się powietrzem zamiast helem, ponieważ balony wypełnione powietrzem nie uwalniają się do atmosfery ani nie wyczerpują ziemskich zasobów helu. Istnieje wiele gier towarzyskich i zajęć związanych ze szkołą, w których można używać balonów wypełnionych powietrzem, a nie balonów wypełnionych helem. Gdy wiek jest odpowiedni, zajęcia te często obejmują dodatkową zabawę w postaci nadmuchiwania balonów. W wielu wydarzeniach balony będą zawierać nagrody, a uczestnicy imprezy mogą przebić balony, aby odzyskać znajdujące się w nich przedmioty.
Reklama
Balony są wykorzystywane do reklamy na dużych imprezach. Procesy sitodruku mogą być stosowane do drukowania projektów i logo firmy na balonach. Drukarki zbudowane na zamówienie napełniają balon i nakładają atrament o właściwościach elastycznych za pomocą szablonu sitodrukowego. W styczniu 2008 roku Rada ds. Stosunków Społeczności Żydowskiej w Nowym Jorku zorganizowała pokaz 4200 czerwonych balonów przed siedzibą Organizacji Narodów Zjednoczonych .
Również w latach pięćdziesiątych, na początku zimnej wojny, aktywiści w Europie Zachodniej używali do celów propagandowych balonów, które unosiły się na wschód nad Europą Wschodnią, z których wydawano gazety i broszury. Dziś aktywiści z Korei Południowej używają tej samej metody balonowej, aby przekazać informacje mieszkańcom Korei Północnej.
Paolo Scannavino ustanowił rekord 11 pod względem liczby gigantycznych balonów wprowadzonych w ciągu 2 minut.
Projekcja wody
Balony wodne to cienkie, małe gumowe balony wypełnione cieczą, zwykle wodą, zamiast gazem i przeznaczone do łatwego rozbicia. Zwykle są używane przez dzieci, które rzucają nimi na siebie, próbując się nawzajem zamoczyć, jako gra, zawody lub praktyczny żart . Wypychając wodę z otwartego końca balonu, można go używać jako prowizorycznego pistoletu na wodę .
Winda słoneczna
Balony słoneczne to cienkie, duże balony wypełnione powietrzem ogrzewanym przez słońce w celu zmniejszenia jego gęstości i uzyskania siły nośnej.
Rakiety
Balony są często celowo wypuszczane, tworząc tak zwaną rakietę balonową . Rakiety balonowe działają, ponieważ elastyczne balony kurczą się pod wpływem powietrza w nich, a więc kiedy otwiera się wlot balonu, gaz z balonu jest wyrzucany na zewnątrz, a dzięki trzeciej zasadzie dynamiki Newtona balon jest popychany do przodu. Tak samo działa rakieta.
Latające maszyny
Balony wypełnione gorącym powietrzem lub unoszącym się gazem były używane jako maszyny latające od XVIII wieku. Najwcześniejsze loty wykonywano balonami na ogrzane powietrze, wykorzystując powietrze ogrzewane płomieniem lub wodór jako gaz unoszący. Później stosowano gaz węglowy, a później jeszcze hel. Balon bez napędu porusza się z wiatrem. Balon, który ma silnik do napędzania go, nazywany jest sterowcem lub sterowcem .
Medycyna
Angioplastyka to zabieg chirurgiczny polegający na wprowadzaniu bardzo małych baloników do zablokowanych lub częściowo zablokowanych naczyń krwionośnych w pobliżu serca. Po umieszczeniu balonik jest nadmuchiwany w celu usunięcia lub ściśnięcia płytki miażdżycowej oraz rozciągnięcia ścian naczynia, zapobiegając w ten sposób zawałowi mięśnia sercowego . W miejscu angioplastyki można wprowadzić mały stent, aby utrzymać naczynie otwarte po usunięciu balonika.
Cewniki balonowe to cewniki z balonikami na końcu, które zapobiegają ich wyślizgiwaniu się. Na przykład balonik cewnika Foleya jest napełniany, gdy cewnik jest wprowadzany do pęcherza moczowego i zabezpiecza swoje położenie.
Wprowadzenie balonów wypełnionych następnie powietrzem lub płynem może być wykorzystane do zatrzymania krwawienia w wydrążonych narządach wewnętrznych, takich jak żołądek czy macica .
Historia
Od czasów prehistorycznych człowiek celowo napełniał powietrzem pęcherze, zwłaszcza te zwierzęce. W starożytnej Grecji miały one wiele zarejestrowanych zastosowań. Aztekowie napompowane kocich jelit, aby kształty występują jako ofiary dla bogów. W XVIII wieku ludzie nadmuchiwali balony z tkaniny lub płótna gorącym powietrzem i wysyłali je w górę, bracia Montgolfier posunęli się tak daleko, że eksperymentowali z pierwszymi zwierzętami w 1782, a potem, gdy wysokość ich nie zabiła, ludzie w 1783 .
Pierwszy balon gazowy wypełniony wodorem został oblatany w latach 90. XVIII wieku. Sto lat później we Francji wystrzelono pierwsze balony pogodowe wypełnione wodorem .
Pierwsze nowoczesne balony gumowe w historii zostały wykonane przez Michaela Faradaya w 1824 roku. Używał ich do przechowywania gazów, z którymi eksperymentował, zwłaszcza wodoru. W 1825 roku podobne balony sprzedawał Thomas Hancock , ale podobnie jak balony Faradaya, były rozmontowane, jako dwa kółka z miękkiej gumy. Użytkownik miał położyć kółka jeden na drugim i pocierać ich krawędzie, aż miękka, gumowata guma przyklei się, pozostawiając sproszkowaną wewnętrzną część luźną do napełnienia. Nowoczesne, wstępnie zmontowane balony były sprzedawane w USA na początku XX wieku.
Kwestie bezpieczeństwa i ochrony środowiska
Uwolnienie
Metalizowane balony nylonowe budzą pewne obawy o środowisko, ponieważ nie ulegają one biodegradacji ani nie strzępią się jak balony gumowe. Uwalnianie tego typu balonów do atmosfery uważane jest za szkodliwe dla środowiska. Ten typ balonu może również przewodzić elektryczność na swojej powierzchni, a uwolnione balony foliowe mogą zaplątać się w linie energetyczne i powodować przerwy w dostawie prądu.
Uwolnione balony mogą wylądować w dowolnym miejscu, w tym w rezerwatach przyrody lub innych obszarach, gdzie mogą stanowić zagrożenie dla zwierząt poprzez połknięcie lub zaplątanie. Ze względu na potencjalną szkodę dla dzikiej przyrody i wpływ śmieci na środowisko, niektóre jurysdykcje wprowadzają nawet przepisy regulujące masowe uwalnianie balonów. Ustawodawstwo zaproponowane w stanie Maryland w Stanach Zjednoczonych zostało nazwane na cześć Inky, karłowatego kaszalota, który wymagał sześciu operacji po połknięciu szczątków, z których największym był balon Mylar. Balloon Council, organizacja handlowa reprezentująca interesy firm balonowych, twierdzi, że nie ma dowodów na to, że śmierć jakiegokolwiek ssaka morskiego była jak dotąd przypisywana balonom foliowym jako jedynej przyczynie. W Wielkiej Brytanii do balonów foliowych sprzedawanych w głównych parkach rozrywki i ogrodach zoologicznych przymocowane są obciążniki balonów, które zapobiegają przypadkowemu uwolnieniu do środowiska.
Kiedy balony w końcu wracają na ziemię, rozpoczynają proces degradacji. Balony lateksowe są najczęściej używane ze względu na ich zdolność do biodegradacji . Problem polega na tym, że wykazanie znacznej degradacji polimeru w środowisku może zająć co najmniej 4 tygodnie , a około 6 miesięcy w środowisku wodnym. Ten problem może mieć wpływ na dziką przyrodę zarówno na lądzie, jak i w systemach wodnych, ponieważ zwierzęta będą mylić opróżnione balony z żywnością, materiałem do gniazdowania lub po prostu czymś do zabawy. Kiedy tak się dzieje, może to prowadzić do negatywnych skutków dla zwierząt. Na przykład ptak użyje spuszczonego balonu jako elementu gniazda. Kiedy jajka się wyklują, zaplączą się w balon, co może doprowadzić do śmierci.
Anthony Andrady mówi, że uwolnienia balonów lateksowych, które opadają do morza, stanowią poważne zagrożenie połknięcia i/lub zaplątania się zwierząt morskich, ponieważ balony odsłonięte unoszące się w wodzie morskiej degradują się znacznie wolniej niż te odsłonięte w powietrzu. Producenci balonów często twierdzą, że balon lateksowy jest całkowicie bezpieczny do uwolnienia do środowiska, ponieważ jest wykonany z naturalnej substancji i z czasem ulega biodegradacji. Rozkładanie się balonu lateksowego może trwać nawet rok, jeśli wyląduje w morzu. W tym czasie zwierzę morskie może połknąć balon i umrzeć z powolnego głodu, jeśli jego układ trawienny zostanie zablokowany.
NABAS (National Association of Balloon Artists and Suppliers), organizacja, która nazywa się „The Balloon and Party Professionals Association” i reprezentuje brytyjską branżę balonową, publikuje wytyczne dla osób posiadających balony. niektórzy z wiodących producentów balonów zaczęli zalecać unikanie uwalniania balonów, zamiast tego wolą wiązać balony ciężarkami, aby zapobiec ich odpływaniu. Zalecenia te zostały również przyjęte przez niektórych specjalistów z branży zajmujących się balonami w dziedzinie projektowania i rozrywki.
Makijaż
Balony tradycyjnie produkowane są z plastiku . Wraz ze wzrostem światowej świadomości w zakresie ochrony środowiska niektórzy producenci balonów zaczęli wytwarzać balony z materiałów biodegradowalnych , które są wykonane w całości z naturalnych drzew kauczukowych nadających się do recyklingu . Takie procesy wytwarzania balonów pozwalają zachować naturalny stan materiału w taki sposób, że stosunkowo szybko ulega on degradacji. Niektórzy producenci stosują wyłącznie drzewa kauczukowe, które są uprawiane na plantacjach, które uzyskały aprobatę Rainforest Alliance , a ich przedstawiciele przeprowadzają regularne inspekcje w celu upewnienia się, że rolnicy spełniają kilka kryteriów postawionych w celu stwierdzenia, że różnorodność biologiczna w obszar jest utrzymywany, a żaden pracownik ani zasoby naturalne nie są wykorzystywane w procesie produkcji materiałów.
Innym problemem środowiskowym związanym z balonami lateksowymi nie jest wpływ, jaki balony wywierają na środowisko po ich rozłożeniu, ale podczas ich wytwarzania. Podczas produkcji lateksu wytwarzają gazy cieplarniane, takie jak CO 2 , CH 4 , N 2 O. Staje się to coraz większym problemem, zwłaszcza w Tajlandii, która odpowiada za 35% światowej produkcji kauczuku naturalnego.
Na początku XXI wieku recykling lub ponowne wykorzystanie balonów do innych celów był w powijakach. Od 2020 roku kilku producentów balonów opracowało metody skutecznego usuwania odpadów balonowych , a niektórzy producenci wykorzystują balony z recyklingu do produkcji innych produktów, takich jak zabawki dla zwierząt domowych.
Ciśnienie powietrza
Po napełnieniu zwykłym powietrzem atmosferycznym powietrze wewnątrz balonu będzie miało większe ciśnienie powietrza niż pierwotne ciśnienie atmosferyczne.
Technicznie rzecz biorąc, ciśnienie powietrza jest miarą ilości zderzeń z powierzchnią w dowolnym momencie. W przypadku balonu ma on mierzyć, ile cząstek w dowolnej przestrzeni czasowej zderza się ze ścianą balonu i odbija się. Ponieważ jest to prawie niemożliwe do zmierzenia, ciśnienie powietrza wydaje się być łatwiejsze do opisania jako gęstość. Podobieństwo wynika z założenia, że gdy w tej samej przestrzeni znajduje się więcej cząsteczek, więcej z nich będzie zmierzać w kierunku kolizji ze ścianą.
Pierwszą koncepcją ciśnienia powietrza w balonie, którą należy znać, jest to, że ciśnienie powietrza „próbuje” się wyrównać. Przy całym odbijaniu się od ściany balonu (zarówno wewnętrznej, jak i zewnętrznej) nastąpi pewna ekspansja/kurczenie. Ponieważ samo ciśnienie powietrza jest opisem całkowitych sił działających na obiekt, każda z tych sił na zewnątrz balonu powoduje, że balon kurczy się nieznacznie, podczas gdy siły wewnętrzne powodują rozszerzanie się balonu. Mając tę wiedzę, można by od razu założyć, że balon z wysokim ciśnieniem powietrza wewnątrz rozszerzałby się pod wpływem dużej ilości sił wewnętrznych i odwrotnie. Dzięki temu ciśnienie powietrza wewnątrz i na zewnątrz będzie równe.
Balony mają pewną elastyczność, którą należy wziąć pod uwagę. Rozciąganie balonu napełnia go energią potencjalną . Po zwolnieniu energia potencjalna jest przekształcana w energię kinetyczną, a balon wraca do swojej pierwotnej pozycji, choć być może nieco rozciągnięty. Kiedy balon jest wypełniony powietrzem, balon jest rozciągany. Podczas gdy elastyczność balonu powoduje napięcie, które spowodowałoby zapadnięcie się balonu, jest on również wypychany przez ciągłe odbijanie się wewnętrznych cząsteczek powietrza. Powietrze wewnętrzne musi wywierać siłę nie tylko w celu przeciwdziałania powietrzu z zewnątrz, aby utrzymać ciśnienie powietrza „równe”, ale także musi przeciwdziałać naturalnemu skurczowi balonu. Dlatego wymaga większego ciśnienia powietrza (lub siły) niż powietrze na zewnątrz ściany balonu. Z tego powodu, gdy balony z helem są pozostawione i unoszą się wyżej, gdy ciśnienie atmosferyczne spada, powietrze wewnątrz wywiera większe ciśnienie niż na zewnątrz, więc balon pęka z naprężenia. W niektórych przypadkach hel wycieka z porów i balonik opróżnia się, spadając.
Zobacz też
Bibliografia
Dalsza lektura
„Historie za codziennością”; Nowy Jork: Reader's Digest , 1980.
Zewnętrzne linki
- Balony stratosferyczne, historia i teraźniejszość Projekt rekompilacji historycznej dotyczący wykorzystania balonów stratosferycznych w badaniach naukowych, wojskowości i działalności lotniczej
- Krajowe stowarzyszenie handlowe dla brytyjskiego przemysłu balonowego
- Sojusz Balloon and Party Industry dla brytyjskiego i europejskiego przemysłu balonowego i imprezowego
- Krajowe stowarzyszenie handlowe dla australijskiego przemysłu balonowego