Ооблецкова чудна својства Демистификована

Pin
Send
Share
Send

Каша од кукурузног шкроба и воде далеко је чуднија од зброја његових делова. Померите је полако и тече као течност; ударите или брзо прекријте, и затвара се као чврст.

Гоо је толико чудан да је стекао сеуску славу (и име) у „Бартоломеју и Ооблецку“, у коме је супстанца скоро запечатила судбину краљевства Дидд-а.

Поред бајки, ооблецк је основна одељења научних лабораторија и предшколске наставе. Сада су истраживачи створили први 3-Д компјутерски модел који може да предвиди наизглед мистериозно понашање супстанце, вероватно да ће отворити врата за далеко озбиљнију употребу ооблецка. (Да ли би овај модел спасио Краљевину Диддха или не, никад нећемо знати.)

"Можда постоје начини да се овај материјал користи на начине на које још нисмо размишљали, где можете да га конструишете тако да се претвори у чврсто понашање у врло, врло специфичним околностима", рекао је вођа студије Кен Камрин, инжењер машине у Массацхусеттс Институте оф Тецхнологи. Један пример, рекао је Камрин за Ливе Сциенце, могла би бити заштитна одећа која би се могла кретати и кретати флексибилно уколико се не удари јако, у том случају ће се укочити и понашати се као штит.

Необична течност

Ооблецк је не-њутонска течност, термин за течности које мењају вискозитет (колико лако тече) под стресом. Када полако провлачите прсте кроз кукурузни шкроб и воду, он делује као течност, али примењује брзу силу и учвршћује се, савија се, па чак и сузе.

"Заиста је попут течности ако је померате полако, али она чини све што очекујете од чврсте твари ако се брзо играте с њом", рекао је Камрин.

Након што су видели научни разговор о својствима ооблецка, Камрин и његове колеге покренули су "врло здраву" унутрашњу расправу о томе како се кукурузни шкроб и вода могу разликовати од других влажних, зрнастих материјала. Научник и његов тим обично се фокусирају на проток песка, шљунка и других индустријских материјала. Али кукурузни шкроб је другачији, рекао је, углавном зато што су честице тако ситне. Честице кукурузног шкроба су величине микрона до 10 микрона, мање од пречника људске длаке.

Честице су подложне најмањим топлотним и електричним силама, рекао је Камрин. Као резултат, честице кукурузног шкроба у води се заправо мало одбијају, раздвојене силама прејаким да би погодиле нешто велико попут зрна песка. Ова одбојна сила помаже да гнојевка тече, јер честице више воле слој течности између. Али када се стисну заједно, трење преузима и честице се крећу као чврста супстанца.

Прављење модела

Камрин и његов тим започели су са рачунарским моделом мокрог песка који су већ развили, прилагођавајући се томе како би боље опонашали мокри кукурузни шкроб. Оно што је најважније, додали су додатну променљиву да предвиде колико зрна кукурузног шкроба додирују једно друго у датој регији течности. Ова променљива, коју Камрин у шали назива „грудљивост“, омогућава моделу да утврди колико ће ооблецк бити чврст или течан.

Модел наведен 27. септембра у часопису Процеедингс оф тхе Натионал Ацадеми оф Сциенцес, може се користити за симулацију ооблецкове реакције на разне силе, попут притиска између две плоче или ударања пројектилом. Истраживачи су такође тестирали модел са виртуелним „точкићем“ тако што су га пребацивали преко резервоара за ооблецк, откривши да што брже точак путује, чвршћа је површина ооблецка.

Тај експеримент је одјекнуо једном могућом употребом ооблецка као привременог пуњења за рупе, рекао је Камрин. На путу са довољно високом ограничењем брзине, врећа од ооблецк-а (или материјала сличног ооблецк-у) може се бацити у рупу, деформирајући се да попуни празнину и пређе на чврсту супстанцу када се прегази на точковима аутомобила.

Како материјали научници постају више заинтересовани за необична својства ооблецка, нови модел би могао бити практично користан за тестирање апликација, рекао је Камрин.

"У основи можете покушати да дизајнирате на рачунару користећи модел," рекао је, "и када једном помислите да имате прави протокол, можете нешто да направите."

 Првобитно објављено дана Ливе Сциенце. 

Pin
Send
Share
Send