Ее прозвали «неньютоновской жидкостью», так как она не ведет себя как обычные жидкости.
Насыпьте достаточное количество кукурузного крахмала в бассейн – и вы сможете ходить по поверхности воды. Ученым удалось раскрыть секрет этой выходки на вечеринке с Youtube.
Если ударить жидкость ногой, частички крахмала, зависшие в воде, собираются вместе подобно тому, как снег собирается возле снегоочистителя. Это уплотнение образует тяжелый участок, который может отталкивать с таким же крушащим давлением, которое сконцентрировано на кончике высокого каблука-шпильки, докладывают ученые 12 июля в журнале " Nature”
«Если бы Вы попытались ударить суспензию, Вы могли бы сломать запястье», говорит Скот Вэйтукэйтис, физик Университета в Чикаго, который занялся изучением вязкого вещества после просмотра видео, на котором люди бегали по поверхности этой жидкости. Вода, прибавленная к кукурузному крахмалу в равных или больших количествах, благодаря своей двуличности, достаточно долго была основным продуктом демонстраций на научных ярмарках. Ее прозвали «неньютоновской жидкостью», так как она не ведет себя как обычные жидкости.
Если нежно опустить в нее руку, она достаточно ровно в нее войдет без особого сопротивления. Но если же вы сильно по ней ударите, получите не менее сильный ответный удар. Чтобы понять, как работают силы, исследователи с большой силой ударили смесь металлическим стержнем и наблюдали за последствиями. В предыдущих экспериментах они растирали материал между двумя пластинами – это обычная техника для определения свойств жидкостей, но она разделяет жидкость на две части, вместо того чтобы произвести прямой эффект.
Рентгеновские лучи непрозрачной субстанции показали, как материал двигался под поверхностью. Моделирование на основе полученной информации предполагает, что изначальное воздействие выжало воду из пространства между частичками крахмала. Потом свою роль сыграло трение между частицами. Они сгруппировались в расширенный фронт, который вел себя как твердое вещество, отталкивая воздействие стержня.
«Результаты эксперимента меня не сильно удивили», – говорит Даниэль Бонн, физик Университета в Амстердаме, который выдвинул такой же механизм событий после экспериментов, включающих выстрелы пулями в крахмальные суспензии. « Но эксперимент был интересным, потому что они смогли посмотреть внутрь крахмала, как он уплотняется».
И Бонн, и Вейтукэйтис надеются, что понимание механизма поведения крахмала поможет другим исследователям, которые пытаются создать «жидкий» бронежилет путем впитывания Кевлара в подобных суспензиях. Но они оба предупреждают: что происходит в одних суспензиях, может не произойти в других.
Несмотря на десятилетия исследований, никто еще не понял, почему кукурузный крахмал уплотняется при беспокойстве, тогда как зыбучие пески и кетчуп наоборот рассасываются, хоть во всех случаях имеем дело с частичками, зависшими в жидкостях. Алюминиевый стержень, бьющий смесь кукурузного крахмала и воды не может проникнуть в смесь, потому что частички сжимаются в ней, подобно снегу, спрессованному снегоочистителем.
