
風船は、ヘリウム、水素、亜酸化窒素、酸素、空気などのガスを注入して膨らませることができる柔軟な膜状の袋です。特別な用途では、風船に煙、液体の水、粒状媒体(砂、小麦粉、米など)、または光源を充填することができます。現代の風船は、ゴム、ラテックス、ポリクロロプレン、ナイロン生地などの素材で作られており、さまざまな色があります。初期の風船の中には、豚の膀胱などの乾燥させた動物の膀胱で作られたものもありました。風船は装飾や娯楽に使用されるものもあれば、気象観測、医療、軍事防衛、輸送などの実用的な目的で使用されるものもあります。風船の低密度や低コストなどの特性により、幅広い用途が生まれています。
ゴム風船は、マイケル・ファラデーが1824年に様々な気体を使った実験中に発明した。彼は実験室での使用を目的として発明した。[ 1 ] [ 2 ]

バルーンは、誕生日パーティー、結婚式、企業行事、学校行事、その他の祝祭的な集まりの装飾に使用されます。丸いバルーンを使って構築するアーティストは「スタッカー」と呼ばれ、ペンシルバルーンを使って構築するアーティストは「ツイスター」と呼ばれます。最も一般的にはヘリウムバルーン装飾に関連付けられていますが、最近では、供給が限られている再生不可能な天然資源であるヘリウムのために、バルーン装飾家は空気で満たされたバルーン装飾の作成に移行しています。最も一般的なバルーン装飾の種類には、アーチ、柱、センターピース、バルーンドロップ、彫刻、バルーンブーケなどがあります。バルーンツイストとバルーンスタッキングの熟練度が高まるにつれて、デコツイスターの台頭は、スタッキング技術とツイスト技術を組み合わせてユニークで興味深いバルーン装飾オプションを作成する形で現れます。

パーティーバルーンは主にゴムの木から採取される天然ラテックスで作られており、空気、ヘリウム、水、またはその他の適切な液体や気体を充填できます。ゴムの弾力性により、大きさを調整できます。

「パーティーバルーン」という言葉は、多くの場合、ねじりバルーンやペンシルバルーンを指します。これらのバルーンは、パーティーやイベントで、通常はエンターテイメントと併せて、様々な形や模様を作り出すために使われます。
風船に空気を入れるには、口を使うか、手動または電動の空気入れ(ハンドポンプなど)を使うか、圧縮ガス源を使う方法があります。
ゴム風船やプラスチック風船にヘリウムガスを充填して浮かせると、通常は1日か2日程度しか浮力を維持せず、場合によってはそれ以上浮力が持続することもあります。内部に閉じ込められたヘリウム原子は、ヘリウム原子よりも大きいラテックスの小さな孔から漏れ出します。ただし、一部の風船には「ヘリウムグレード」と表示されています。これらの風船は、通常より厚く、多孔性が低いのが特徴です。[ 3 ]空気を入れた風船は、通常、サイズと形状をはるかに長く維持し、場合によっては1週間ほど浮力を保ちます。

しかし、ゴム風船は最終的にガスが外部に漏れてしまいます。物質または溶質が高濃度領域から障壁または膜を介して低濃度領域へ移動する過程を拡散といいます。風船の内側は、ヘリウムの漏れを減らすために風船の内側をコーティングする特殊なゲル(例えば、 「Hi Float」ブランドで販売されているポリマー溶液)で処理することができ、浮遊時間を1週間以上に延ばすことができます。[ 4 ]
1970年代後半から、マイラー( BoPET )などの薄くて伸縮性がなく透過性の低い金属化フィルムで作られた、より高価で長持ちするホイルバルーンが製造され始めました。これらのバルーンは魅力的な光沢のある反射面を持ち、ギフトやパーティー用にカラーの写真や模様が印刷されていることがよくあります。バルーン用の金属化ナイロンの最も重要な特性は、軽量であること、浮力が増すこと、そして数週間ヘリウムガスが漏れないようにできることです。ホイルバルーンは送電線に干渉するとして批判されています。[ 5 ] [ 6 ]
バルーンアーティストは、膨らませた筒状の風船をねじったり結んだりして、動物などの彫刻作品を作るエンターテイナーです(バルーンモデリングを参照)。彫刻作品に使用される風船は、破裂せずにねじったり結んだりできるように、非常に伸縮性のあるゴムで作られています。風船を膨らませるのに必要な圧力は風船の直径に反比例するため、これらの小さな筒状の風船は最初は膨らませるのが非常に困難です。これらの風船を膨らませるには、通常ポンプが使用されます。
装飾家はヘリウム風船を使ってバルーンアートを作ることがあります。通常、風船の丸い形状のため、シンプルなアーチや壁を作る程度に限られますが、時にはより凝った「彫刻」が試みられることもあります。また、お祝いの席のテーブル装飾に風船を使うのも一般的です。風船は動物の形に成形されることもあります。テーブル装飾は通常、複数の風船を束ねたブーケとして使われます。リボンをカールさせ、重りを付けて風船が飛ばされないように固定します。

バルーンの装飾的な用途の一つに、バルーンドロップがあります。バルーンドロップでは、空気で膨らませたバルーンを詰めたビニール袋やネットを一定の高さから吊り下げます。放たれると、バルーンは下の目標地点に落下します。バルーンドロップは、大晦日の祝賀会や政治集会、党大会などでよく行われますが、卒業式や結婚式などのお祝い事でも行われることがあります。大規模なバルーンドロップは、アメリカ合衆国大統領候補指名大会で頻繁に行われる演出です。

何十年もの間、人々は風船を飛ばして祝ってきました。しかし、この行為は環境や都市に問題を引き起こすため、風船業界によって抑制されてきました。近年、カリフォルニア州風船法などの法律が制定され、消費者や小売業者はヘリウム入りのアルミホイル(BoPET)風船を風船用重りで固定することが義務付けられました。これにより、ヘリウム入りの風船が大気中に漂い、動物、環境、送電線に危害を加える可能性がなくなります。アメリカ合衆国の多くの州では、風船の放し飼いが禁止されています。
ヘリウムではなく空気で膨らませた風船が一般的になりつつあります。空気で膨らませた風船は、大気圏に浮上したり、地球のヘリウム資源を枯渇させたりすることがありません。ヘリウム風船の代わりに空気風船を使ったパーティーゲームや学校行事も数多くあります。年齢に合った活動であれば、風船を膨らませるという楽しみも加わります。多くのイベントでは、風船の中に景品が入っており、参加者は風船を割って中身を取り出すことができます。
バルーンは主要なイベントでの宣伝に使用されます。スクリーン印刷プロセスを使用して、バルーンにデザインや会社のロゴを印刷できます。特注のプリンターでバルーンを膨らませ、シルクスクリーンテンプレートを通して伸縮性のあるインクを塗布します。2008 年 1 月、ニューヨークのユダヤ人コミュニティ関係協議会は、国連本部の外に 4,200 個の赤いバルーンの展示を企画しました。[ 7 ]
また、冷戦が始まった1950年代には、西ヨーロッパの活動家たちがプロパガンダ目的で風船を使用し、東ヨーロッパ上空を東に向かって漂わせ、新聞やパンフレットをばらまいた。[ 8 ] 2014年には、韓国の活動家たちが北朝鮮の人々に情報を伝えるために同じ風船の方法を使用した。[ 9 ]
パオロ・スカンナヴィーノは、2分間に11個の巨大風船を投入した記録を樹立した。[ 10 ]
水風船は、ガスではなく液体(通常は水)が詰められた、薄くて小さなゴム風船で、簡単に破れるように作られています。主に子供たちが、遊びや競争、いたずらとして、お互いに投げ合って濡らし合うために使われます。水風船の開口部から水を勢いよく噴き出すことで、即席の水鉄砲として使うこともできます。
ソーラーバルーンとは、太陽光で加熱された空気を充填した薄くて大きなバルーンで、空気の密度を下げて揚力を得る仕組みになっている。
風船はしばしば意図的に放たれ、いわゆる風船ロケットが作られます。風船ロケットは、弾力性のある風船が内部の空気によって収縮し、風船の口が開くと風船内のガスが放出され、ニュートンの運動第三法則により風船が前方に推進されるという原理で機能します。これはロケットの仕組みと同じです。[ 11 ]

熱気や浮力のあるガスを充填した気球は、18世紀以来、飛行機械として利用されてきました。初期の飛行は、炎で加熱した空気、あるいは水素を浮揚ガスとして用いた熱気球で行われました。その後、石炭ガス、さらに後にはヘリウムが使用されるようになりました。動力のない気球は風に乗って移動します。推進力となるエンジンを備えた気球は、飛行船または飛行艇と呼ばれます。
血管形成術は、心臓近くの閉塞または部分的に閉塞した血管に非常に小さなバルーンを挿入する外科的処置です。バルーンが所定の位置に挿入されると、バルーンを膨らませて動脈プラークを除去したり圧迫したり、血管壁を伸ばしたりして、心筋梗塞を予防します。バルーン除去後、血管を開いた状態に保つために、血管形成術の部位に小さなステントを挿入することができます。 [ 12 ]
バルーンカテーテルとは、カテーテルの先端にバルーンが付いていて、カテーテルが抜け落ちないようにするカテーテルのことです。例えば、フォーリーカテーテルのバルーンは、カテーテルが膀胱に挿入されたときに膨らみ、カテーテルの位置を固定します。[ 13 ]
空気や液体を注入したバルーンを挿入することで、胃や子宮などの空洞状の内臓からの出血を止めることができる。
人類は先史時代から、特に動物の膀胱に意図的に空気を注入してきた。古代ギリシャでは、これには数多くの用途が記録されている。18世紀には、人々は布やキャンバスの風船に熱風を注入して空に飛ばすようになり、モンゴルフィエ兄弟は1782年に動物で実験を行い、高高度で死ななかったため、1783年には人間で実験を行った。
水素ガスを充填した最初の気球は1790年代に飛行した。それから1世紀後、水素ガスを充填した最初の気象観測気球がフランスで打ち上げられた。
記録に残る最初の近代的なゴム風船は、 1824年にマイケル・ファラデーによって作られました。彼は、実験していたガス、特に水素を封じ込めるためにこれらを使用しました。1825年までに、トーマス・ハンコックによって同様の風船が販売されていましたが、ファラデーのものと同様に、柔らかいゴムの2つの円形として分解された状態で販売されていました。使用者は、円形を1つずつ重ねて、柔らかく粘着性のあるゴムがくっつくまで端をこすり、粉末状の内側の部分を膨らませるために緩めておく必要がありました。[ 14 ]現代の組み立て済みの風船は、20世紀初頭までに米国で販売されていました。


金属化マイラーバルーンはゴムバルーンのように生分解したり破れたりしないため、環境面で懸念が持たれています。このようなバルーンを大気中に放出することは環境に有害であると考えられています。また、このタイプのバルーンは表面が電気を通す可能性があり、放出されたアルミ箔バルーンが送電線に絡まって停電を引き起こす可能性があります。[ 15 ]
放たれた風船は、自然保護区やその他動物が飲み込んだり絡まったりして危険となる可能性のある場所にも着地する可能性があります。野生生物への潜在的な害や環境へのゴミの影響のため、一部の地域では大量の風船の放出を規制する法律が制定されています。米国メリーランド州で提案された法案は、ゴミを飲み込んだ後に6回の手術が必要となったコビトマッコウクジラのインキーにちなんで名付けられました。そのゴミの中で最大のものはマイラー風船でした。[ 16 ] [ 17 ]風船業界の利益を代表する業界団体であるバルーン協議会は、現在までに、海洋哺乳類の死因がホイル風船のみに起因することを示唆する文書証拠はないと主張しています。[ 18 ]英国では、主要なテーマパークや動物園で販売されているホイル風船には、環境への偶発的な放出を防ぐために風船の重りが付けられています。[ 19 ]
風船が最終的に地上に戻ると、分解プロセスが始まります。ラテックス風船は生分解性があるため最もよく使われています。問題は、環境中でポリマーが実質的に分解されるまでに少なくとも4週間、水環境では約6か月かかることです。 [ 20 ] [ 21 ]この問題は、陸上と水生の両方の野生生物に影響を与える可能性があります。動物がしぼんだ風船を餌、巣材、または単に遊び道具と間違えることがあるからです。そうなると、動物に悪影響を及ぼします。たとえば、鳥がしぼんだ風船を巣の材料として使用することがあります。卵が孵化すると、風船に絡まって死に至る可能性があります。[ 22 ]
アンソニー・アンドラディ氏は、海に落下するラテックス風船の放出は、海水中に浮いている風船は空気中に浮いている風船よりもはるかにゆっくりと分解するため、海洋生物にとって深刻な誤飲や絡まりの危険をもたらすと述べています。 [ 23 ]風船メーカーは、ラテックス風船は天然物質から作られており、時間の経過とともに生分解されるため、環境に放出しても完全に安全であると主張することがよくあります。ラテックス風船が海に落下した場合、分解には最長1年かかることがあり、その間に海洋生物が風船を飲み込み、消化器系が詰まってゆっくりと餓死する可能性があります。
NABAS(National Association of Balloon Artists and Suppliers)は、「バルーンとパーティーの専門家協会」を自称し、英国のバルーン業界を代表する団体であり、[ 24 ]バルーンリリースを行う人向けのガイドラインを公表している。[ 25 ]大手バルーンメーカーの中には、バルーンリリースを避け、代わりにバルーンが飛んでいかないように重りで縛り付けることを推奨し始めているところもある。[ 26 ] [ 27 ]これらの推奨事項は、デザインやエンターテイメントの分野でバルーンを扱う業界の専門家にも採用されている。[ 28 ]
従来、風船はプラスチックから作られていました。環境保護に対する世界的な意識の高まりに伴い、一部の風船メーカーは、天然のリサイクル可能なゴムの木のみから作られた生分解性素材で風船を作り始めました。これらの風船の製造プロセスは、素材の自然な状態を維持し、比較的早く分解できるようにします。[ 27 ]一部のメーカーは、レインフォレスト・アライアンスの承認を受けた農園で栽培されたゴムの木のみを使用し、その代表者が定期的に検査を行い、農家が地域の生物多様性が維持され、製造プロセスで労働者や天然資源が乱用されていないことを確認するために設定されたいくつかの基準を満たしていることを確認します。[ 29 ]
ラテックス風船のもう一つの環境問題は、風船が分解された後の環境への影響ではなく、製造時の環境への影響です。ラテックスの製造時には、CO 2、CH 4、N 2 O などの温室効果ガスが発生します。これは、世界の天然ゴム生産量の 35% を占めるタイでは特に深刻な問題となっています。[ 30 ]
21世紀初頭、風船のリサイクルや他の用途への再利用はまだ黎明期でした。2020年現在、いくつかの風船メーカーは効果的な風船廃棄物処理方法を開発しており[ 26 ]、一部のメーカーはリサイクルされた風船を使用してペットのおもちゃなどの他の製品を製造しています[ 27 ] 。

通常の空気で膨らませると、風船内部の空気圧は元の気圧よりも高くなります。[ 31 ]
厳密に言えば、気圧とは、ある時点における表面への衝突回数を測定したものです。風船の場合、気圧は、ある一定の時間空間において、風船の壁に衝突して跳ね返る粒子の数を測定するものとされています。しかし、これを正確に測定することはほぼ不可能であるため、気圧は密度として表現する方がより分かりやすいでしょう。この類似性は、同じ空間に分子が多く存在すればするほど、壁との衝突コースに向かう分子の数が増えるという考えに基づいています。
風船内部の空気圧についてまず理解しておくべきことは、空気圧は「均一になろうとする」性質を持っているということです。風船の壁(内側と外側の両方)に衝突することで、ある程度の膨張と収縮が生じます。空気圧とは物体にかかる総力を表すものであり、風船の外側にかかる力は風船をわずかに収縮させ、内側にかかる力は風船を膨張させます。このことから、内部の空気圧が高い風船は、内部の力が大きいため膨張し、逆に空気圧が低い風船は収縮すると考えるのが自然でしょう。こうして、内側と外側の空気圧が等しくなります。
風船には一定の弾力性があり、それを考慮する必要があります。風船を伸ばすと、位置エネルギーが蓄積されます。放すと、位置エネルギーが運動エネルギーに変換され、風船は元の位置に戻りますが、少し伸びた状態になるかもしれません。風船に空気を入れると、風船は伸ばされます。風船の弾力性によって風船が潰れるほどの張力が生じる一方で、内部の空気分子が絶えず跳ね返ることで、風船は押し戻されます。内部の空気は、空気圧を「均一」に保つために外部の空気に対抗する力だけでなく、風船の自然な収縮にも対抗する力を発揮しなければなりません。そのため、風船の壁の外側の空気よりも大きな空気圧(または力)が必要になります。このため、ヘリウム風船を放置して高く浮かべると、大気圧が低下するにつれて、内部の空気が外部よりも大きな圧力をかけるため、風船は張力によって破裂します。場合によっては、ヘリウムが気孔から漏れ出し、風船がしぼんで落下します。[ 32 ]
最初のゴム風船は、1824年にマイケル・ファラデー教授がロンドンの英国王立研究所で水素の実験に使用するために作った。
{{cite web}}: CS1メンテナンス: アーカイブサービスは非推奨になりました (リンク)『日常の事物の裏にある物語』、ニューヨーク:リーダーズ・ダイジェスト、1980年。