amikor gyerek voltam, anyám néha ad a fiatalabb testvérek és nekem egy nagy kád oobleck, azt mondta nekünk, hogy menjen játszani kívül és rendetlenséget csinál.a

Oobleck egy tejszerű, fényes anyag, amelyet nem newtoni folyadéknak neveznek. Úgy folyik, mint a vastag festék, amikor öntjük, de a kezünket a felületére dörzsöljük, és kemény bőrt képez. Szoríts egy kicsit a tenyeredbe, és ez kemény pofont fog képezni. De abban a pillanatban, amikor elengedi, oobleck lecsöpög az ujjai felett egy szuszpenzióban. Gusztustalan, jó móka, és minden gyerek elkapja a mágikus képességét, hogy oda-vissza váltson egy szilárd és egy folyadék között.

Oobleck valójában egy nagyon egyszerű keveréke a kukoricakeményítőnek és a víznek. A közös neve (amit később megtudtam, hogy nem az, amit minden gyerek hív) Dr. Seuss történetéből, Bartholomew-ból és az Oobleck-ből származik, ahol egy fiatal fiú azt kívánja, hogy az esőtől vagy a hótól eltérő eső essen az égből. A Seuss könyvében szereplő karaktereket hamarosan meg kell menteni a csapadék ezen ragacsos új formájától, de a valós élet sokkal jóindulatú és tudományosan érdekes.

saját, unalmas öreg víz és kukoricakeményítő nem tűnik úgy, hogy képesek lennének ilyen érdekes terméket létrehozni. De Szedjétek össze őket, és nem newtoni folyadékot alkotnak. Ahhoz, hogy valóban megértsük ezeket az anyagokat, szükségünk van bizonyos ismeretekre az ellenkezőjükről – vagyis egy newtoni folyadékról.

A brit polymath és felvilágosodás hőse, Isaac Newton sok mindent tanulmányozott: optika, gravitáció, hullámok, matematika, csillagászat, történelem, vallás és alkímia stb. Aztán szabadidejében azt vizsgálta, hogy a folyadékok hogyan áramlanak, így egy egész folyadékdinamikai ágat neveztek el róla. Newton megfigyelte, hogy a közös folyadékok, például a víz, ugyanúgy áramlanak, függetlenül attól, hogy mennyi stressznek van kitéve. Nyomjon egy keverőpálcát egy csésze vízbe, és forgassa körbe. A víz viszkozitása – mennyire sima vagy ragacsos a konzisztenciája – változatlan marad.

elég egyszerű, igen? Sok folyadék, amellyel rendszeresen kölcsönhatásba lépünk, így működik: olyan dolgok, mint a víz, a tej, az olaj vagy a gyümölcslé. De sok olyan közös folyadék is van, amely nem. ezek nem newtoni folyadékok; olyan anyagok, amelyek viszkozitása megváltozik attól függően, hogy mennyi nyomást gyakorol rájuk.

például fejezzünk fel egy kád vastag joghurtot fejjel lefelé, és lassan szivárog ki. De először rázza meg a joghurtot, viszkozitása csökken, lehetővé téve, hogy sokkal könnyebben öntsön. Az olyan dolgok, mint a fogkrém, a kondicionáló és a ketchup, egy másik példa. Általában úgy ülnek, mint egy puding szilárd anyag a tartály alján. Ragadósak, viszkozitásuk magas. De az ilyen anyagoknak valójában csak egy kis rúgásra van szükségük ahhoz, hogy áramoljanak. Elegendő erőt kell biztosítania ahhoz, hogy legyőzze a belső súrlódást, amely stabilan tartja őket, például úgy, hogy összenyomja őket, ami csökkenti viszkozitásukat. Ezután könnyen extrudálhatók egy csőből, palackból vagy csomagból.

amikor a kukoricakeményítőt vízbe keverjük, a keményítőtartalmú szemek felfüggesztésre kerülnek a folyadékban, ami furcsa, nem newtoni képességekkel rendelkező anyagot hoz létre. Amikor nyomást gyakorol az oobleckre, az előző példák ellentéte: a folyadék viszkózusabbá válik, nem kevesebb. Azokon a helyeken, ahol erőt alkalmaznak, a kukoricakeményítő részecskék összetapadnak, csapdába ejtik a vízmolekulákat közöttük, az oobleck pedig átmenetileg félig szilárd anyaggá válik. Ez az erő bármi lehet, beleértve a zenei hangszórók hang rezgéseit vagy egy gyorsan remegő tartályt, mint a bejegyzés tetején található videóban.

Ez a kísérlet valóban kiemeli oobleck furcsaságát. A vibráló edény göröngyös Faraday hullámokat hoz létre a folyadékban. A rendszerbe bevezetett levegőfúvás egy lyukat hoz létre az oobleckben, amely csak lóg ki, nem tűnik el, mint amire számíthat. Gyorsítsa fel a rezgéseket, a lyuk pedig egy vonó tömeggé alakul, amely lassan átveszi az oobleck teljes felületét. Nem tudom, te hogy vagy vele, de nem nézhetem meg a videót anélkül, hogy ne működne valami belső WTF riasztó.

természetesen az oobleckre alkalmazott leghíresebb erő az a személy súlya, aki a lábát lefelé csapja, amikor a cuccokkal töltött HÉA felett fut. Rengeteg videót találhat a Youtube-on, amelyek megismételik ezt a csodálatos játékot, beleértve a fentieket is. Nem csak a kisgyerekek, az egyetemisták és az Ellen nézők vannak lenyűgözve. Oobleck összes tulajdonságának magyarázata valójában komoly tudományos vizsgálatok tárgyát képezi.

2012-ben a Chicagói Egyetem kutatói kiadtak egy tanulmányt, amelyben leírták az oobleck-en végzett kísérletek akkumulátorát (az alábbi tesztekről videót nézhet meg). Nehéz nem lenyűgözni az összes tudomány ezek a srácok csinálnak néhány bizarr dolog szoktam játszani, mint egy gyerek: lézerek! Nagy sebességű kamerák! Röntgen gépek! A laborjukban van minden.

az Oobleck belsejében lévő összes erő és deformáció mérése után a kutatók úgy gondolják, hogy tudják, hogyan képes a Messiás-szerű párt trükkök támogatását generálni. Ha keményen és gyorsan üt, a kukoricakeményítő részecskéket összedugják, és úgy összedőlnek, mint a hó a hókotró előtt. Ez létrehoz egy kvázi szilárd oszlopot közvetlenül a lábad alatt, amely támogatja a súlyát. De ha abbahagyod a mozgást, abbahagyod az erő alkalmazását, és az oobleck folyékony állapotba kerül.

Ez meglehetősen intuitív. De sok rejtély valójában oobleck-nél marad. A kutatók még mindig nem ismerik az összes részletet, például azt, hogy a kukoricakeményítő részecskék valóban megérintik-e egymást, mi okozza őket a nyomás levétele után, és hogy a különböző szemcseméretek hogyan befolyásolhatják az oobleck működését. Ez az utolsó pont azért fontos, mert egyes mérnökök új, oobleck-szerű tulajdonságokkal rendelkező anyagokat szeretnének létrehozni. Ezek jók lehetnek a hatalmas hatások elnyelésében, golyóálló mellényekben vagy párnákban, amelyek egy autóbalesetben felfújódnak.

úgy gondolom, hogy végül a történet tanulsága a következő: szülők, hagyja, hogy a gyerekek ne newtoni folyadékokkal játsszanak. Felnőnek, hogy életmentő eszközöket hozzanak létre, vagy legalább írjanak róluk az interneten.