când eram copil, mama îmi dădea uneori fraților mei mai mici și mie o cadă mare de oobleck, spunându-ne să mergem să ne jucăm afară și face o mizerie.

Oobleck este o substanță alb-lăptoasă, strălucitoare, cunoscută sub numele de fluid non-Newtonian. Curge ca vopseaua groasă atunci când o turnați, dar puneți mâna pe suprafața sa și formează o piele tare. Strângeți unele în palma ta și se va forma un glob greu. Dar în secunda în care îl eliberați, oobleck se scurge peste degete într-o suspensie. Este brut, este distractiv, și orice copil va fi prins în capacitatea sa magică de a comuta înainte și înapoi între un solid și un lichid.

Oobleck este de fapt un amestec destul de simplu de amidon de porumb și apă. Numele său comun (despre care am aflat mai târziu că nu este ceea ce îi spun toți copiii) provine dintr-o poveste Dr.Seuss, Bartolomeu și Oobleck, unde dorința unui băiat tânăr ca altceva decât ploaia sau zăpada să cadă din cer este îndeplinită. Personajele din cartea lui Seuss trebuie curând salvate de această nouă formă lipicioasă de precipitații, dar viața reală oobleck este mult mai benignă și interesantă din punct de vedere științific.

pe cont propriu, apa veche plictisitoare și amidonul de porumb nu par să poată crea un produs atât de interesant. Dar adună-le și formează un fluid non-Newtonian. Pentru a înțelege cu adevărat aceste materiale, avem nevoie de cunoștințe despre opusul lor – adică un fluid Newtonian.

polimatul britanic și eroul iluminist Isaac Newton au studiat o mulțime de lucruri: optică, gravitație, valuri, matematică, astronomie, istorie, religie și alchimie și așa mai departe. Apoi, în timpul liber, a investigat modul în care curg lichidele și astfel a primit o întreagă ramură a dinamicii fluidelor numită pentru el. Newton a observat cum lichidele obișnuite, cum ar fi apa, curg la fel, indiferent de cât de mult stres le supuneți. Împingeți un băț de agitare într-o ceașcă de apă și swish-l în jurul. Vâscozitatea apei – cât de netedă sau lipicioasă este consistența acesteia – rămâne aceeași.

destul de simplu, da? Multe lichide cu care interacționăm în mod regulat funcționează în acest fel: lucruri precum apa, laptele, uleiul sau sucul. Dar există, de asemenea, o mulțime de fluide comune care nu. acestea sunt fluide non-newtoniene; substanțe a căror vâscozitate se schimbă în funcție de câtă presiune aplicați asupra lor.

de exemplu, sfat o cada de iaurt gros cu susul în jos și se va prelinge încet afară. Dar agitați iaurtul pentru o vreme mai întâi și vâscozitatea acestuia va scădea, permițându-i să se toarne mult mai ușor. Lucruri precum pasta de dinți, balsamul și ketchupul sunt un alt exemplu. De obicei, stau ca o cremă solidă în partea de jos a recipientului. Sunt lipicioase, vâscozitatea lor este ridicată. Dar astfel de substanțe au nevoie doar de un pic de lovitură pentru a curge. Trebuie să oferiți suficientă forță pentru a depăși fricțiunea internă care îi menține staționari, cum ar fi oferindu-le o stoarcere, care le scade vâscozitatea. Ele pot fi apoi extrudate cu ușurință dintr-un tub, sticlă sau pachet.

când amesteci amidonul de porumb în apă, boabele de amidon devin suspendate în lichid, creând o substanță cu abilități ciudate non-newtoniene. Când aplicați presiune pe oobleck, funcționează opusul exemplelor anterioare: lichidul devine mai vâscos, nu mai puțin. În locurile în care aplicați forța, particulele de amidon de porumb se unesc, prinzând molecule de apă între ele, iar oobleck se transformă temporar într-un material semi-solid. Această forță poate fi orice, inclusiv vibrațiile sonore de la difuzoarele muzicale sau un recipient care se agită rapid, ca în videoclipul din partea de sus a acestui post.

acest experiment particular evidențiază cu adevărat ciudățenia lui oobleck. Vasul vibrator creează valuri Faraday accidentate în lichid. Un puf de aer introdus în acest sistem creează o gaură în oobleck care doar atârnă, fără a dispărea așa cum v-ați aștepta. Accelerați vibrațiile și gaura se va transforma într-o masă zvârcolitoare care preia încet întreaga suprafață a oobleckului. Nu știu despre tine, dar eu nu pot viziona acel video fără unele alarme interne WTF merge off.

desigur, cea mai faimoasă forță aplicată oobleck este greutatea unei persoane trântind piciorul în jos în timp ce trece peste o cuvă plină cu chestii. Puteți găsi o mulțime de videoclipuri pe Youtube cu oameni care repetă această ispravă uimitoare, inclusiv cea de mai sus. Nu doar copiii mici, studenții și spectatorii Ellen sunt impresionați. Explicarea tuturor proprietăților lui oobleck este de fapt subiectul unor investigații științifice serioase.

în 2012, cercetătorii de la Universitatea din Chicago au publicat o lucrare în care au descris bateria experimentelor pe care le-au efectuat pe oobleck (puteți viziona un videoclip al testelor lor de mai jos). Este greu să nu fii impresionat de toată știința pe care o fac acești tipi pe niște lucruri bizare cu care mă jucam în copilărie: lasere! Camere de mare viteză! Aparate cu raze X! Laboratorul lor le are pe toate.

după măsurarea tuturor forțelor și deformărilor implicate în interiorul oobleck, cercetătorii cred că știu cum este capabil să genereze sprijinul pentru trucuri de partid asemănătoare lui Mesia. Dacă lovești oobleck tare și rapid, particulele de amidon de porumb se împing împreună, adunându-se ca Zăpada în fața unui plug de zăpadă. Acest lucru creează o coloană cvasi-solidă chiar sub picior, care vă poate susține greutatea. Dar dacă încetați să vă mișcați, opriți aplicarea forței și oobleck revine la o stare lichidă.

asta e destul de intuitiv. Dar multe mistere rămân de fapt cu oobleck. Cercetătorii încă nu cunosc toate detaliile, cum ar fi dacă particulele de amidon de porumb se ating sau nu, ce le determină să se îndepărteze după ce presiunea este scoasă și cum diferite dimensiuni ale boabelor ar afecta ceea ce face oobleck. Acest ultim punct este important deoarece unii ingineri ar dori să creeze noi substanțe cu caracteristici asemănătoare oobleck. Acestea ar putea fi bune pentru a absorbi impacturile extraordinare, pentru a găsi utilizări în veste antiglonț sau perne care se umflă în timpul unui accident de mașină.

cred că în cele din urmă, Morala poveștii este aceasta: părinți, lăsați-vă copiii să se joace cu fluide non-newtoniene. Vor crește pentru a crea dispozitive de salvare a vieții sau cel puțin vor scrie despre ele pe internet.