Risposta migliore
I palloncini di silicone esistono. Per quanto ne so sono utilizzati, almeno principalmente, in applicazioni mediche (es: angioplastica) poiché sono anallergici e non causano molte complicazioni nellorganismo.
Se lo sei chiedendo palloncini giocattolo / decorativi, la sfida è solo che i palloncini in gomma non in lattice non si comportano nello stesso modo in cui si comportano i palloncini in lattice naturale. Ciò non significa che non sia possibile realizzarli. Ho visto campioni sperimentali di palloncini in gomma non in lattice (non in silicone), ma per quanto ne so non sono mai arrivati sul mercato. Non avevano lo stesso aspetto o sensazione e quindi non sarebbero stati un sostituto diretto dei palloncini per le feste che abbiamo ora. Ma certamente possono essere realizzati.
Risposta
Per semplicità ignoriamo il peso del rivestimento del pallone: più grande è il pallone, meno conta rispetto al peso del gas contiene. Supponiamo inoltre che il pallone sia in grado di espandersi senza limiti, in modo che la pressione del gas interno sia sempre uguale a quella dellatmosfera circostante. Supponiamo inoltre che il materiale di rivestimento non assorba la luce solare, in modo che il gas non venga riscaldato dal sole più di quanto lo sia latmosfera.
Il palloncino si solleverà “fintanto che la sua massa è inferiore alla massa di gas atmosferico spostato dalla sua presenza “, che è un altro modo per dire” fintanto che la sua densità è inferiore a quella del gas atmosferico “.
Supponendo che i la legge sui gas di affare vale per il nostro gas, quindi la sua densità sarà proporzionale a M * P / T, dove P è la pressione, T è la temperatura in kelvin, M è la massa molare (che è una misura della massa di una singola molecola del gas). Con le nostre ipotesi P e T sarebbero gli stessi per il gas e latmosfera circostante, quindi il pallone è meno denso dellatmosfera (e quindi si solleverà) se e solo se la sua massa molare è inferiore alla massa molare dellatmosfera a quellaltezza.
Ecco un grafico della composizione atmosferica in funzione dellaltezza derivato dal modello MSIE E-90 della NASA ( La composizione dellatmosfera terrestre con Lelevazione è la fonte).
Se usassi elio puro, potresti raggiungere altitudini vicine ai 1000 km , grazie al fatto che cè ancora dellossigeno che rende latmosfera più pesante lì. Ad altitudini molto elevate, che si avvicinano ai 1000km, latmosfera è fondamentalmente solo elio, quindi lunico modo per ottenere una massa molare inferiore è usare lidrogeno (in quelle condizioni sarebbe sotto forma di un gas monoatomico): con quello si potrebbe raggiungere lo strato più superficiale dellatmosfera, dove la composizione è fondamentalmente solo idrogeno.
Quindi no, di certo non potresti uscire dallatmosfera, perché man mano che sali sarà alla fine composta dalla sostanza più leggera esistente.
Supponiamo anche selvaggiamente di poter riempire il palloncino letteralmente con niente e mantenerlo comunque gonfio; allora non potremmo più ignorare la massa del rivestimento, poiché sarebbe uguale alla massa dellintero pallone: quindi facciamo il rivestimento stesso con lidrogeno. Tuttavia, il pallone raggiungerebbe la parte superiore dello strato di idrogeno dellatmosfera (il fatto che contenga un po di vuoto gli garantisce una densità inferiore rispetto allidrogeno stesso), ma rimarrebbe comunque lì, perché la sua massa diversa da zero implicherebbe attrazione verso terra.