da jeg var barn, ville min mor nogle gange give mine yngre brødre og mig et stort kar med oobleck, der fortæller os at gå i spil udenfor og lav et rod.

Oobleck er et mælkehvidt, skinnende stof kendt som en ikke-Nytonisk væske. Det flyder som tyk maling, når du hælder det, men mash din hånd på overfladen, og det danner en hård hud. Klem nogle i din håndflade, og det vil danne en hård glob. Men den anden du slipper det, Oobleck siver ned over fingrene i en gylle. Det er groft, det er sjovt, og ethvert barn vil blive fanget i sin magiske evne til at skifte frem og tilbage mellem et fast stof og en væske.

Oobleck er faktisk en ret simpel blanding af majsstivelse og vand. Dens almindelige navn (som jeg senere lærte er ikke, hvad alle børn kalder det) kommer fra en Dr. Seuss historie, Bartholomæus og Oobleck, hvor en ung drengs ønske om noget andet end regn eller sne at falde fra himlen er givet. Tegnene i Seuss’ bog skal snart reddes fra denne klæbrige nye form for nedbør, men det virkelige liv oobleck er langt mere godartet og videnskabeligt interessant.

på egen hånd ser kedeligt gammelt vand og majsstivelse ikke ud som om de ville være i stand til at skabe et så interessant produkt. Men få dem sammen, og de danner en ikke-Nytonisk væske. For virkelig at forstå disse materialer har vi brug for en vis viden om deres modsatte – det vil sige en Nytonisk væske.

den britiske polymath og Oplysningshelt Isaac Nyton studerede mange ting: optik, tyngdekraft, bølger, matematik, astronomi, historie, religion og alkymi og så videre. Derefter undersøgte han i sin fritid, hvordan væsker flyder og fik således en hel gren af væskedynamik opkaldt efter ham. Vand, flyde det samme, uanset hvor meget stress du udsætter dem for. Skub en omrøringspind i en kop vand og sving den rundt. Vandets viskositet – hvor glat eller klæbrig dens konsistens er-forbliver den samme.

ret simpelt, ja? Mange væsker, som vi interagerer med regelmæssigt, fungerer på denne måde: ting som vand, mælk, olie eller juice. Men der er også mange almindelige væsker, der ikke gør det. disse er ikke-Nytoniske væsker; stoffer, hvis viskositet ændres baseret på hvor meget pres du anvender på dem.

for eksempel tip et kar med tyk yoghurt på hovedet, og det vil langsomt sive ud. Men ryst yoghurten et stykke tid først, og dens viskositet vil falde, så den kan hælde meget lettere. Ting som tandpasta, balsam og ketchup er et andet eksempel. De sidder normalt som en custardy solid i bunden af deres container. De er klæbrige, deres viskositet er høj. Men sådanne stoffer har faktisk bare brug for lidt spark for at komme i gang. Du skal give tilstrækkelig kraft til at overvinde den indre friktion, der holder dem stationære, f.eks. De kan derefter let ekstruderes fra et rør, en flaske eller en pakke.

Når du blander majsstivelse i vand, bliver de stivelsesholdige korn suspenderet i væsken, hvilket skaber et stof med underlige ikke-nye evner. Når du lægger pres på oobleck, virker det modsat af de foregående eksempler: væsken bliver mere viskøs, ikke mindre. På de steder, du anvender kraft, bliver majsstivelsespartiklerne mashed sammen, fanger vandmolekyler mellem dem, og oobleck bliver midlertidigt til et halvfast materiale. Denne kraft kan være alt, inklusive lydvibrationer fra musikhøjttalere eller en hurtigt rystende beholder, som i videoen øverst i dette indlæg.

Det Særlige eksperiment fremhæver virkelig ooblecks mærkelighed. Den vibrerende skål skaber ujævne Faraday-bølger i væsken. En luftpust indført i dette system skaber et hul i oobleck, der bare hænger ud og ikke forsvinder som du ville forvente. Fremskynde vibrationerne, og hullet bliver til en vridende masse, der langsomt overtager hele overfladen af oobleck. Jeg ved ikke om dig, men jeg kan ikke se den video uden nogle interne VTF alarmer går ud.

selvfølgelig er den mest berømte kraft, der påføres oobleck, vægten af en person, der smækker deres fod ned, når de løber over et kar fyldt med tingene. Du kan finde masser af videoer på Youtube af mennesker, der gentager denne fantastiske bedrift, inklusive den ovenfor. Det er ikke kun små børn, universitetsstuderende og Ellen-seere, der er imponerede. At forklare alle ooblecks egenskaber er faktisk genstand for seriøse videnskabelige undersøgelser.

i 2012 offentliggjorde forskere ved University of Chicago et papir, hvor de beskrev batteriet af eksperimenter, de udførte på oobleck (du kan se en video af deres test nedenfor). Det er svært ikke at blive imponeret over al den videnskab, disse fyre laver på nogle bisarre ting, jeg plejede at lege med som barn: lasere! Højhastighedskameraer! Røntgenmaskiner! Deres laboratorium har det hele.

efter at have målt alle de kræfter og deformationer, der er involveret inde i oobleck, tror forskerne, at de ved, hvordan det er i stand til at generere støtte til messiaslignende festtricks. Hvis du rammer oobleck hårdt og hurtigt, bliver majsstivelsespartiklerne skubbet sammen og bunching op som sne foran en sneplov. Dette skaber en kvasi-solid søjle lige under din fod, som kan understøtte din vægt. Men hvis du holder op med at bevæge dig, holder du op med at anvende kraft, og oobleck vender tilbage til en flydende tilstand.

det er ret intuitivt. Men mange mysterier forbliver faktisk hos oobleck. Forskerne kender stadig ikke alle detaljer, såsom om majsstivelsespartiklerne faktisk berører hinanden, hvad der får dem til at bevæge sig fra hinanden, efter at trykket er taget af, og hvordan forskellige kornstørrelser vil påvirke, hvad oobleck gør. Dette sidste punkt er vigtigt, fordi nogle ingeniører gerne vil skabe nye stoffer med oobleck-lignende egenskaber. Disse kan være gode til at absorbere enorme påvirkninger, finde anvendelser i skudsikre veste eller puder, der blæser op under et bilulykke.

Jeg tror, at historiens moral i sidste ende er dette: forældre, Lad dine børn lege med ikke-Nytoniske væsker. De vil vokse op for at skabe livreddende enheder, eller i det mindste skrive om dem på internettet.