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何'それでS:時には固体のように働く奇妙な液体

私が子供の頃、私の母は時々私の弟と私にoobleckの大きな浴槽を与え、外で遊びに行って混乱させるように言った。Oobleckは、非ニュートン流体として知られている乳白色の光沢のある物質です。

Oobleckは、非ニュートン流体として知られています。

それを注ぐとき厚いペンキのように流れますが、表面にあなたの手を粉砕し、堅い皮を形作ります。 あなたの手のひらにいくつかを絞ると、それは厳しいグロブを形成します。 しかし、あなたがそれを解放すると、oobleckはスラリーの中であなたの指の上に流れ落ちます。 それは、それは楽しいです、総だし、任意の子供は、固体と液体の間で前後に切り替えるには、その魔法の能力に巻き込まれます。

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Oobleckは、実際にはコーンスターチと水の非常に単純な混合物です。 その一般的な名前(私が後で学んだのは、すべての子供たちがそれを呼ぶものではありません)は、雨や雪以外の何かが空から落ちるという若い男の子の願 スースの本の中の文字はすぐに降水量のこの粘着性の新しい形から保存する必要がありますが、実際のoobleckははるかに良性であり、科学的に興味深いです。

自分自身で、退屈な古い水とコーンスターチは、彼らがそのような興味深い製品を作成することができるだろうように見えません。 しかし、それらを一緒に取得し、彼らは非ニュートン流体を形成します。 これらの材料を実際に理解するためには、その反対、すなわちニュートン流体の知識が必要です。

英国のpolymathと啓蒙の英雄アイザック*ニュートンは、多くのことを研究しました: 光学、重力、波、数学、天文学、歴史、宗教および錬金術等。 その後、彼の暇な時間に、彼は液体がどのように流れるかを調査し、したがって、彼にちなんで命名された流体力学の全体の枝を得た。 ニュートンは、水のような一般的な液体がどのくらいのストレスに関係なく同じように流れるかを観察しました。 かき混ぜる棒を水のコップに押し、swishそれ。 水の粘度–その一貫性がどのように滑らかで粘着性があるか-は同じままです。

かなり簡単です、ええ? 私たちが定期的に相互作用する多くの液体は、水、牛乳、油、ジュースなどのようなものです。 これらは非ニュートン流体であり、あなたがそれらに適用するどのくらいの圧力に基づいて粘度が変化する物質です。

例えば、厚いヨーグルトの浴槽を逆さまにひっくり返すと、ゆっくりと滲み出ます。 しかし、最初にヨーグルトをしばらく振ると、その粘度が低下し、はるかに簡単に注ぐことができます。 歯磨き粉、コンディショナー、ケチャップのようなものは別の例です。 彼らは通常、彼らの容器の底にカスタードの固体のように座っています。 それらは粘着性があり、粘度が高い。 しかし、そのような物質は、実際にはちょうど流れを得るためにキックのビットを必要とします。 あなたは、そのような彼らの粘度を低下させる圧搾を与えることによって、など、それらを静止したまま内部摩擦を克服するのに十分な力を提供す それらは管、びん、または包みからそれから容易に突き出すことができる。コーンスターチを水に混ぜると、でんぷん質の穀物が液体に懸濁され、奇妙な非ニュートン能力を持つ物質が生成されます。

コーンスターチを水に混ぜると、でんぷん質の穀物が液体に懸濁されます。 あなたがoobleckに圧力をかけると、それは前の例の反対に働きます:液体はより粘性になり、それほどではありません。 あなたが力を加える場所では、コーンスターチ粒子は一緒に粉砕され、それらの間の水分子を捕捉し、oobleckは一時的に半固体材料に変わります。 この力は、この記事の上部にあるビデオのように、音楽スピーカーからの音の振動や急速に揺れる容器を含む何でもすることができます。p>

その特定の実験は本当にoobleckの奇妙さを強調しています。 振動の皿は液体ででこぼこのファラデーの波を作成する。 このシステムに導入される空気のパフはちょうどたむろする、期待するように消えないoobleckの穴を作成する。 振動を速め、穴はゆっくりoobleckの全体の表面を引き継ぐ身もだえの固まりに回る。 私はあなたのことは知らないが、私はいくつかの内部WTFアラームがオフになることなく、そのビデオを見ることはできません。もちろん、oobleckに適用される最も有名な力は、彼らがもので満たされた付加価値税の上を走るときに足を叩く人の体重です。 あなたは、上記のものを含め、この驚くべき偉業を繰り返す人々のYoutube上のビデオの多くを見つけることができます。 感動しているのは、小さな子供、大学生、エレンの視聴者だけではありません。 Oobleckの特性のすべてを説明することは、実際には深刻な科学的調査の対象です。

2012年、シカゴ大学の研究者は、彼らがoobleckで行った実験のバッテリーを説明した論文を発表しました(以下のテストのビ レーザー:それはこれらの人は私が子供のように遊ぶために使用されるいくつかの奇妙なものにやっているすべての科学に感銘を受けないのは難しい 高速カメラ! X線装置! 彼らの研究室はそれをすべて持っています。

oobleckの内部に関与するすべての力と変形を測定した後、研究者は、彼らが救世主のようなパーティーのトリックのサポートを生成することができる方法を知っていると思います。 あなたがoobleckを激しく速く打つと、コーンスターチの粒子は一緒に押し込まれ、除雪機の前で雪のように束ねられます。 これはあなたの重量を支えることができるあなたのフィートのすぐ下の準固体コラムを作成する。 しかし、あなたが動くのをやめると、あなたは力を加えるのをやめ、oobleckは液体状態に戻ります。それはかなり直感的です。

しかし、実際には多くの謎がoobleckに残っています。 研究者は、コーンスターチ粒子が実際に互いに接触するかどうか、圧力が離陸した後にそれらが離れて移動する原因、および異なる結晶粒径がoobleckが何をするかにどのように影響するかなど、すべての詳細をまだ知らない。 この最後のポイントは、一部のエンジニアがoobleckのような特性を持つ新しい物質を作成したいので重要です。 これらは、自動車事故の間に膨張する防弾ベストやクッションの用途を見つける、多大な影響を吸収するのに適している可能性があります。私は最終的に、物語の道徳はこれだと思います:親は、あなたの子供が非ニュートン流体で遊んでみましょう。 彼らは命を救うデバイスを作成するために成長するか、少なくともインターネット上でそれらについて書くでしょう。