När jag var liten skulle min mamma ibland ge mina yngre bröder och mig ett stort badkar med oobleck och berätta för oss att gå och spela utanför och gör en röra.

Oobleck är en mjölkvit, glänsande substans som kallas en icke-newtonsk vätska. Det flyter som tjock färg när du häller den, men mosa handen på ytan och det bildar en hård hud. Pressa lite i handflatan och det kommer att bilda en tuff glob. Men den andra du släpper den, sipprar oobleck ner över fingrarna i en uppslamning. Det är grovt, det är roligt, och alla barn kommer att fångas upp i sin magiska förmåga att växla fram och tillbaka mellan en fast och en vätska.

Oobleck är faktiskt en ganska enkel blandning av majsstärkelse och vatten. Dess vanliga namn (som jag senare lärde mig är inte vad alla barn kallar det) kommer från en Dr.Seuss-berättelse, Bartholomew och Oobleck, där en ung pojkes önskan om något annat än regn eller snö att falla från himlen beviljas. Karaktärerna i Seuss bok måste snart räddas från denna klibbiga nya form av nederbörd, men verkliga livet oobleck är mycket mer godartad och vetenskapligt intressant.

på egen hand verkar tråkigt gammalt vatten och majsstärkelse inte som om de skulle kunna skapa en så intressant produkt. Men få dem tillsammans och de bildar en icke-newtonsk vätska. För att verkligen förstå dessa material behöver vi viss kunskap om deras motsats – det vill säga en newtonsk vätska.

Brittisk polymat och Upplysningshjälte Isaac Newton studerade massor av saker: optik, gravitation, vågor, matematik, astronomi, historia, religion och alkemi och så vidare. Sedan på fritiden undersökte han hur vätskor flyter och fick därmed en hel gren av vätskedynamik uppkallad efter honom. Newton observerade hur vanliga vätskor, som vatten, flyter samma oavsett hur mycket stress du utsätter dem för. Skjut en omrörningspinne i en kopp vatten och swish den runt. Vattnets viskositet – hur slät eller klibbig dess konsistens är – förblir densamma.

ganska enkelt, ja? Många vätskor som vi interagerar med regelbundet fungerar på detta sätt: saker som vatten, mjölk, olja eller juice. Men det finns också många vanliga vätskor som inte gör det. Dessa är icke-newtonska vätskor; ämnen vars viskositet förändras baserat på hur mycket tryck du applicerar på dem.

till exempel, tippa ett badkar med tjock yoghurt upp och ner och det kommer långsamt att sippra ut. Men skaka yoghurten ett tag först och dess viskositet minskar, så att den kan hälla mycket lättare. Saker som tandkräm, balsam och ketchup är ett annat exempel. De sitter vanligtvis som en custardy fast i botten av sin behållare. De är klibbiga, deras viskositet är hög. Men sådana ämnen behöver faktiskt bara lite spark för att bli flytande. Du måste ge tillräckligt med kraft för att övervinna den inre friktionen som håller dem stationära, till exempel genom att ge dem en klämma, vilket sänker viskositeten. De kan sedan enkelt extruderas från ett rör, flaska eller paket.

När du blandar majsstärkelse i vatten, blir stärkelsekornen upphängda i vätskan, vilket skapar ett ämne med konstiga icke-newtonska förmågor. När du applicerar tryck på oobleck fungerar det motsatsen till de tidigare exemplen: vätskan blir mer viskös, inte mindre. På de platser du applicerar kraft blir majsstärkelsepartiklarna mosade ihop, fångar vattenmolekyler mellan dem och oobleck förvandlas tillfälligt till ett halvfast material. Denna kraft kan vara vad som helst, inklusive ljudvibrationer från musikhögtalare eller en snabbt skakande behållare, som i videon högst upp i det här inlägget.

det specifika experimentet belyser verkligen ooblecks konstighet. Den vibrerande skålen skapar ojämna Faraday-vågor i vätskan. En luftpuff som introduceras i detta system skapar ett hål i oobleck som bara hänger ut, inte försvinner som du förväntar dig. Snabba upp vibrationerna och hålet blir en vridande massa som långsamt tar över hela ytan på oobleck. Jag vet inte om dig, men jag kan inte titta på den videon utan att några interna WTF-larm går av.

naturligtvis är den mest kända kraften som appliceras på oobleck vikten av en person som slår ner foten när de kör över en moms fylld med sakerna. Du kan hitta massor av Videor på Youtube av människor som upprepar denna fantastiska prestation, inklusive den ovan. Det är inte bara små barn, högskolestudenter och Ellen-tittare som är imponerade. Att förklara alla ooblecks egenskaper är faktiskt föremål för allvarliga vetenskapliga undersökningar.

under 2012 publicerade forskare vid University of Chicago ett papper där de beskrev batteriet av experiment som de utförde på oobleck (du kan titta på en video av deras tester nedan). Det är svårt att inte bli imponerad av all vetenskap som dessa killar gör på några bisarra saker som jag brukade leka med som barn: lasrar! Höghastighetskameror! Röntgenmaskiner! Deras labb har allt.efter att ha mätt alla krafter och deformationer som är involverade i oobleck tror forskarna att de vet hur det kan generera stöd för messiasliknande partitrick. Om du träffar oobleck hårt och snabbt, blir majsstärkelsepartiklarna knuffade ihop och bunkar upp som snö framför en snöplog. Detta skapar en kvasi-solid kolumn strax under din fot, som kan stödja din vikt. Men om du slutar röra dig, slutar du applicera kraft och oobleck återgår till ett flytande tillstånd.

det är ganska intuitivt. Men många mysterier kvarstår faktiskt med oobleck. Forskarna vet fortfarande inte alla detaljer, till exempel om majsstärkelsepartiklarna faktiskt berör varandra, vad som får dem att röra sig ifrån varandra efter att trycket har tagits av och hur olika kornstorlekar skulle påverka vad oobleck gör. Denna sista punkt är viktig eftersom vissa ingenjörer vill skapa nya ämnen med oobleck-liknande egenskaper. Dessa kan vara bra på att absorbera enorma effekter, hitta användningsområden i skottsäkra västar eller kuddar som blåser upp under en bilkrasch.

Jag tror att i slutändan är historiens moral detta: föräldrar, låt dina barn leka med icke-newtonska vätskor. De kommer att växa upp för att skapa livräddande enheter, eller åtminstone skriva om dem på internet.