Die Geschichte und Wissenschaft hinter erweiterbarem Wasserspielzeug (auch bekannt als Grow Monsters)

Erweiterbare Wasserspielzeuge, auch Grow Monsters genannt, sind billige kleine plastikähnliche Spielzeuge, die größer werden, wenn Sie sie im Wasser lassen. Es gibt sie in allen Formen und Größen, mit beliebten Sorten wie Dinosauriern, Reptilien, Insekten, Robotern und Hühnereiern. Die Anweisungen variieren, aber die meisten Spielzeuge müssen einige Tage in einer Tasse Wasser aufbewahrt werden, um ihre Größe ungefähr zu vervierfachen.

Auch wenn es magisch erscheinen mag, wurzelt ihr Wachstum in der Chemie. Die Spielzeuge bestehen aus superabsorbierenden Polymeren, die im Verhältnis zu ihrer Masse viel Flüssigkeit ansaugen und zurückhalten.

Die superabsorbierende Polymertechnologie, die für die Herstellung von Grow Monsters erforderlich ist, entstand in den frühen 1960er Jahren, als Wissenschaftler des USDA versuchten, ein Polymer zu entwickeln, das dazu beitragen würde, den Boden Wasser zu sparen. Durch Stärkepfropfung – ein Verfahren, bei dem Acrylnitril-Polymer an das Rückgrat von Stärkemolekülen gebunden wird – und Zugabe von Wasser fanden sie heraus, dass das Polymer dem Boden ermöglicht, mehr als das 400-fache seines Eigengewichts aufzunehmen. Das USDA stellte das Polymer namens Super Slurper Wissenschaftlern in Chemieunternehmen vor, um mit der Technologie zu experimentieren. Wissenschaftler von Dow Chemical erweiterten dann die Arbeit des USDA und entdeckten Natriumpolyacrylat, ein superabsorbierendes Polymer, das bis zum 300-fachen seiner Masse an Wasser absorbieren kann.

In den 1970er und 1980er Jahren entwickelte sich diese superabsorbierende Polymertechnologie von einer landwirtschaftlichen Anwendung zu etwas ganz anderem. Unternehmen in den USA, Japan und Europa begannen mit dem Verkauf von Einweg-Körperpflegeprodukten aus Natriumpolyacrylat. Proctor & Gamble und Kimberly-Clark setzen superabsorbierende Polymere in ihre Menstruationspads, Tampons und Windeln ein, damit sie mehr Flüssigkeit zurückhalten als normale alte Baumwolle oder Schwämme. Seitdem haben sich Hygieneunternehmen von der Verwendung von Polyacrylaten entfernt, unter anderem wegen des Gesundheitsrisikos eines toxischen Schocksyndroms bei einigen Benutzern.

Im Laufe der Jahre wurden verschiedene Marken von erweiterbaren Wasserspielzeugen aufgrund eines anderen Gesundheitsrisikos – Ersticken – zurückgerufen. Ein Artikel aus dem Jahr 2012 inPädiatrie, die Zeitschrift der American Academy of Pediatrics, diskutiert ihre potenziellen Gefahren. Diese Spielzeuge sind gefährlicher als normale Spielzeuge, die Kinder versehentlich verschlucken könnten, da sie mit zunehmender Größe stecken bleiben und den Darm des Kindes verstopfen können. Ein 8 Monate altes Baby schluckte einen marmorgroßen „Water Balz“ und musste operiert werden, um den Ball herauszuholen, da sich solche Spielzeuge mit Wasser (und anderen Flüssigkeiten im Verdauungstrakt) auf die Größe eines Racquetballs ausdehnen können.

Trotz Produktrückrufen und Gesundheitsrisiken produzieren und verkaufen viele asiatische Unternehmen weiterhin expandierbare Wasserspielzeuge, die heute aus einer Mischung aus Natriumpolyacrylat, Polyvinylacetat (ein als Bindemittel verwendetes Polymer) und Ethylenvinylacetat (ein Polymer zum formen Sie das Spielzeug in die gewünschte Form). Diese superabsorbierende Polymertechnologie hat noch viele andere Anwendungen: Die Polymere werden in Wundverbänden und OP-Einlagen zur Blutaufnahme, Lebensmittelverpackungen zur Aufnahme von überschüssiger Feuchtigkeit und Kunstschnee verwendet.

Wie stark wird Ihr erweiterbares Wasserspielzeug also wachsen? Es hängt davon ab, wie lange Sie es unter Wasser halten, aber das Wasser selbst spielt auch eine Rolle. Interessanterweise bedeutet der Unterschied in der Ionenkonzentration von Leitungswasser gegenüber destilliertem Wasser, dass ein Spielzeug in destilliertem Wasser bis zu 10-mal mehr Wasser aufnehmen kann als dasselbe Spielzeug in Leitungswasser, was bedeutet, dass Ihr winziger Dinosaurier sogar erschreckend größer werden könnte als Sie erwartet.