В Seussian ГОО чуть не обрушил царство Didd.

Акции

Non-Newtonian fluids change their viscosity depending on the stress or force applied, transforming from liquid-like to solid-like in a flash.
Неньютоновские жидкости изменяют свою вязкость в зависимости от напряжения или силу применять, превращаясь из жидкости-как в твердом, как в один миг.
(Рисунок: © Shutterstock В)

Кашица из крахмала и воды гораздо больше, чем сумма его частей. Переместить его медленно, и она течет, как жидкость; это чисто его быстро, и он блокируется как сплошной.

Слизь-это так странно, что она получила Seussian славу (и имя) в “Бартоломью и Oobleck”, в которой это вещество практически решило судьбу королевства Didd.

Помимо сказок, oobleck является одним из основных научных лабораторий и дошкольных классах. Теперь, ученые создали первый 3D компьютерную модель, которая может предсказать, казалось бы, загадочное поведение вещества, возможно, открывая двери для более серьезного использования oobleck. (Будет ли эта модель спас бы Королевство Didd, мы никогда не узнаем.)

“Возможно, существуют способы использования этого материала в целях, мы не задумывались, где вы можете проектировать его, чтобы превратить в твердое-как поведение под очень, очень специфических обстоятельствах”, — сказал руководитель исследования Кен Kamrin, инженер-механик из Массачусетского технологического института. Один пример, Kamrin сказал Живая наука, может быть защитную одежду, которая может двигаться и течь гибко, если сильно ударить, в этом случае он бы напрягся и действовать как щит.

По теме: Как сделать слизь с клеем, и как сделать пухлые слизь

Необычные жидкости

Oobleck-это неньютоновская жидкость, срок для жидкостей, которые изменяют вязкость (как легко они текут) под напряжением. Когда вы запустите пальцы медленно через кукурузный крахмал и воду, он действует как жидкость, но применять быструю силу, и он застывает, изгибов и даже слезы.

«Она действительно похожа на жидкость, если вы перемещаете его медленно, но он делает все, что вы ожидаете, если вы играете с ним быстро», — сказал Kamrin.

Увидев научный разговор о свойствах oobleck, в Kamrin и его коллеги запустили «очень здоровый» внутренние дебаты о том, как из крахмала и воды может отличаться от других влажных, сыпучих материалов. Ученый и его команда, как правило, сосредоточены на потоке песка, гравия и других нерудных материалов. Но кукурузный крахмал отличается, сказал он, во многом потому, что частицы настолько малы. Частицы кукурузного крахмала несколько микрон до 10 микрон в размере, меньшем, чем диаметр человеческого волоса.

При таком размере частиц чувствительны к мельчайшим тепловой и электрической сил, сказал Kamrin. В результате, частицы крахмала в воде на самом деле отталкиваются друг от друга незначительно, ограждены силы слишком слабы, чтобы повлиять на нечто размером с песчинку. Эта отталкивающая сила помогает поток суспензии, так как частицы предпочитаете слоя жидкости между ТО. Но при сдавливании вместе, трения и частиц двигаться как твердое тело.

Создание модели

Kamrin и его команда начали с компьютерной моделью мокрого песка, что они уже разработаны, внося коррективы, чтобы лучше имитировать влажный крахмал. Самое главное, что они добавили дополнительную переменную, чтобы предсказать, сколько зерен крахмала прикасаться друг к другу в данной области жидкости. Эта переменная, которая Kamrin в шутку называет «скопления», позволяет модели, чтобы определить, насколько твердым или жидким-как oobleck будет.

Модели, описанные в сентябре. 27 в журнале Труды Национальной академии наук, могут быть использованы для моделирования oobleck реакция на различные силы, как зажатые между двумя пластинами или попадания снаряда. Исследователи также протестировали модель с виртуальной «колесо», запустив его над баком oobleck, посчитав, что чем быстрее колесо путешествовал, тем прочнее поверхность oobleck.

Этот эксперимент перекликается одно потенциальное использование oobleck в качестве временного заполнения выбоин, сказал Kamrin. На дороге с достаточно высокой скоростью предела, мешок oobleck (или oobleck-как материал) могли быть сброшены в яму, деформирующий, чтобы заполнить пустоту и переходе к сплошной, когда переехал колесами автомобиля.

Как ученые материалами стали больше интересоваться странными свойствами oobleck, новая модель могла бы быть полезной для тестирования приложений практически, сказал Kamrin.

«Вы в принципе можете попытаться разработать на компьютере, используя модель,» сказал он, «и после того, как вы думаете, у вас есть право протокола, вы можете сделать что-нибудь».

  • Топ-10 Величайших Взрывов Никогда
  • Творческий гений: величайшие умы мира
  • Причудливая физика: самые крутые маленькие частицы в природе

Первоначально опубликовано на прямую науки.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *