防火凝胶:手托火焰的秘诀

发表于 讨论求助 2023-05-10 14:56:27

今天会介绍一个可以在电影特效中使用的小道具,有了它,人们可以制造出身体着火的特效,同时避免烧伤。


后面我会放几个我自己做的简易效果演示,但是必须要首先提醒大家:请不要自制防火凝胶在自己身上尝试效果!理论上说烧伤可以避免,但这也需要充分的防范措施和经验作为支持,我可不保证你能搞定这件事……如果想要进行后文提到的实验,请一定准备好防火措施,并且不要烧自己(当然也不要烧别人……),最好当然还是在实验室进行。



手托火焰的特效如何拍摄?一个常见的选择就是防火凝胶了。仔细看上面的图片,你会发现人手和火焰之间隔着一层透明胶冻状的东西,这就是防火凝胶。


防火凝胶的基本配方说起来其实很简单。这东西是高吸水性树脂做成的含水量非常丰富的粘稠胶冻。特效人员会把防火凝胶涂抹在需要处理的表面,然后再加上一点燃料点燃。


防火凝胶能起到防火的作用,是因为其中含有大量的水。水的比热容相当大(还记得是多少吗XD),也就是说能吸收不少能量同时温度不会上升很多。因此,在点燃燃料之后,被凝胶阻隔的皮肤也不会立即迅速升温。当然,防火凝胶的保护作用肯定是有限度的。


除了营造拍摄效果,也有人把防火凝胶开发成了一个课堂实验。不过这一次就不能烧手了。在我看到的论文里,他们烧了两根香肠,来看下防火凝胶的效果对比:

(左边是没有涂凝胶的,表面已经开始糊了,这个版本是加异丙醇点燃的)


在水中少量加入粉末状的高吸水性树脂聚丙烯酸钠,用搅拌机充分搅拌,重复这一过程直到足够粘稠,这样就做成了最简易版的防火凝胶。用这种凝胶可以进行上述的实验演示。正好果壳实验室还有之前用剩的聚丙烯酸钠,所以我也稍微尝试了一下,我烧的是棉花糖。动图都是经过加速的,下面标了实际时长。


在燃气灶上点燃的效果对比:

无凝胶(实际时长12秒)


有凝胶(实际时长24秒,最后还是糊了一点):


加酒精点燃的效果对比:

无凝胶(实际时长20秒,烧到棉花糖的时候火焰颜色从浅蓝色变成了橙色):


有凝胶(实际时长29秒,最后火自己灭掉了):


※如果想要尝试这个实验,请务必注意以下事项:

使用耐热防火的容器(例如铝制的派托盘),远离其他一切易燃物品

只进行小规模实验。

香肠其实是更好的选择,因为香肠没有那么容易整个烧起来……

保证火能够随时立即被扑灭,比如说可以放在水槽里,火势一大可以立刻放水浇灭(有灭火器当然更好)

虽然接触并没有什么毒,但应该避免误食或吸入聚丙烯酸钠

太稀的防火凝胶无法很好地附着在物体表面,会起不到防护作用

保险起见不要给小朋友玩

盛放燃烧物的容器可能会变得很烫,不要用手触碰(我会用一个钳子夹着它到水槽灭火)

注意通风

不要烧手,不要烧手,不要烧手


想要了解更多细节还可以参考这篇实验介绍:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ed3006506


PS:西奥多·格雷(Theodore Gray)进行过更加酷炫的演示,不过我还是怂了决定不要烧手了……想看他的实验版本可以戳阅读原文,拍得比较专业。不过希望你们还是不要模仿_(:з」∠)_



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