โดย สเตฟานี Pappas บาคาร่า เผยแพร่ตุลาคม 09, 2019 พวกซุสเซียนกูเกือบจะโค่นล้มอาณาจักรดิดด์Non-Newtonian fluids change their viscosity depending on the stress or force applied, transforming from liquid-like to solid-like in a flash.
ของเหลวที่ไม่ใช่นิวตันจะเปลี่ยนความหนืดขึ้นอยู่กับความเค้นหรือแรงที่ใช้โดยเปลี่ยนจากของเหลวที่เหมือนเป็นของแข็งในพริบตา (เครดิตภาพ: Shutterstock)สารละลายของแป้งข้าวโพดและน้ํานั้นแปลกกว่าผลรวมของชิ้นส่วนมาก. เคลื่อนที่ช้าๆ และไหลเหมือนของเหลว ตีมันหรือเชียร์มันได้อย่างรวดเร็วและมันล็อคขึ้นเหมือนของแข็งกูนั้นแปลกมากจนได้รับชื่อเสียงของชาว Seussian (และชื่อ) ใน
“Bartholomew and the Oobleck” ซึ่งสารนี้เกือบจะผนึกชะตากรรมของอาณาจักร Didd ไว้
นอกเหนือจากเทพนิยายแล้ว oobleck ยังเป็นแก่นแท้ของห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์และชั้นเรียนก่อนวัยเรียน ตอนนี้นักวิจัยได้สร้างแบบจําลองคอมพิวเตอร์ 3 มิติตัวแรกที่สามารถทํานายพฤติกรรมที่ดูเหมือนลึกลับของสารซึ่งอาจเปิดประตูสําหรับการใช้ oobleck ที่รุนแรงยิ่งขึ้น (ไม่ว่าโมเดลนี้จะกอบกู้อาณาจักร Didd ไว้หรือไม่ เราก็ไม่มีทางรู้)”อาจมีวิธีการใช้วัสดุนี้ในแบบที่เรายังไม่ได้คิด ซึ่งคุณสามารถออกแบบให้กลายเป็นพฤติกรรมที่เหมือนแข็งกระด้างภายใต้สถานการณ์ที่เฉพาะเจาะจงมาก” Ken Kamrin ตัวอย่างหนึ่งที่ Kamrin บอกกับ Live Science ว่าอาจเป็นชุดป้องกันที่สามารถเคลื่อนไหวและไหลได้อย่างยืดหยุ่นเว้นแต่จะโดนอย่างหนักซึ่งในกรณีนี้มันจะแข็งทื่อและทําตัวเหมือนโล่
ที่เกี่ยวข้อง: วิธีทําเมือกด้วยกาวและวิธีทําเมือกอ้วน
ของเหลวที่ผิดปกติOobleck เป็นของเหลวที่ไม่ใช่นิวตันซึ่งเป็นคําศัพท์สําหรับของเหลวที่เปลี่ยนความหนืด (การไหลง่ายเพียงใด) ภายใต้ความเครียด เมื่อคุณใช้นิ้วของคุณช้า ๆ ผ่านแป้งข้าวโพดและน้ํา, มันทําหน้าที่เหมือนของเหลว, แต่ใช้แรงอย่างรวดเร็ว, และมันแข็งตัว, โค้งและแม้กระทั่งน้ําตา.
”มันเหมือนของเหลวจริงๆ ถ้าคุณขยับมันช้าๆ แต่มันทําทุกอย่างที่คุณคาดหวังจากของแข็งถ้าคุณเล่นกับมันอย่างรวดเร็ว” Kamrin
หลังจากได้เห็นการพูดคุยทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับคุณสมบัติของ oobleck, Kamrin และเพื่อนร่วมงาน
ของเขาได้เปิดตัวการถกเถียงกันภายในที่ “มีสุขภาพดีมาก” ว่าแป้งข้าวโพดและน้ําอาจแตกต่างจากวัสดุเม็ดเปียกอื่น ๆ อย่างไร. นักวิทยาศาสตร์และทีมของเขามักจะมุ่งเน้นไปที่การไหลของทรายกรวดและวัสดุอุตสาหกรรมอื่น ๆ แต่แป้งข้าวโพดจะแตกต่างกัน, เขากล่าวว่า, ส่วนใหญ่เป็นเพราะอนุภาคมีขนาดเล็กมาก. อนุภาคแป้งข้าวโพดเป็นไมครอนถึง 10 ไมครอนในขนาด, เล็กกว่าเส้นผ่าศูนย์กลางของเส้นผมมนุษย์.
ขนาดนี้อนุภาคมีความอ่อนไหวต่อแรงความร้อนและไฟฟ้าที่เล็กที่สุด Kamrin กล่าว เป็นผลให้, อนุภาคแป้งข้าวโพดในน้ําจริงขับไล่กันเล็กน้อย, จัดขึ้นนอกเหนือกันโดยกองกําลังที่อ่อนแอเกินไปที่จะส่งผลกระทบต่อบางสิ่งบางอย่างที่มีขนาดใหญ่เป็นเม็ดทราย. แรงที่น่ารังเกียจนี้ช่วยให้สารละลายไหลเนื่องจากอนุภาคชอบชั้นของของเหลวระหว่างนั้น แต่เมื่อบีบเข้าด้วยกันแรงเสียดทานจะเข้ามาแทนที่และอนุภาคจะเคลื่อนที่เหมือนของแข็ง
การสร้างแบบจําลอง
Kamrin และทีมของเขาเริ่มต้นด้วยแบบจําลองคอมพิวเตอร์ของทรายเปียกที่พวกเขาพัฒนาขึ้นแล้ว, ทําให้การปรับเปลี่ยนเพื่อเลียนแบบแป้งข้าวโพดเปียกได้ดีขึ้น. สิ่งสําคัญที่สุดคือ, พวกเขาเพิ่มตัวแปรพิเศษเพื่อทํานายจํานวนแป้งข้าวโพดสัมผัสกันในพื้นที่ที่กําหนดของของเหลว. ตัวแปรนี้ซึ่ง Kamrin เรียกติดตลกว่า “ความจับตัวเป็นก้อน” ช่วยให้แบบจําลองสามารถกําหนดได้ว่า oobleck ที่เหมือนของแข็งหรือคล้ายของเหลวจะเป็นอย่างไร
แบบจําลองดังกล่าวซึ่งระบุไว้เมื่อวันที่ 27 กันยายนในวารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences สามารถใช้เพื่อจําลองปฏิกิริยาของ oobleck ต่อกองกําลังต่าง ๆ เช่นการถูกบีบระหว่างแผ่นเปลือกโลกสองแผ่นหรือถูกยิงด้วยกระสุนปืน นักวิจัยยังทดสอบโมเดลด้วย “ล้อ” เสมือนโดยวิ่งไปบนถัง oobleck พบว่ายิ่งล้อเดินทางเร็วเท่าไหร่พื้นผิวของ oobleck ก็จะยิ่งกระชับขึ้นเท่านั้น
การทดลองดังกล่าวสะท้อนถึงการใช้ oobleck ที่มีศักยภาพอย่างหนึ่งเป็นการเติมชั่วคราวสําหรับหลุมบ่อ Kamrin กล่าว บนถนนที่มีขีด จํากัด ความเร็วสูงพอถุง oobleck (หรือวัสดุคล้าย oobleck) อาจถูกทิ้งในหลุมบ่อทําให้เสียรูปเพื่อเติมเต็มช่องว่างและเปลี่ยนเป็นของแข็งเมื่อวิ่งผ่านโดยล้อรถ เมื่อนักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุเริ่มสนใจคุณสมบัติแปลก ๆ ของ oobleck มากขึ้นโมเดลใหม่นี้อาจมีประโยชน์สําหรับการทดสอบแอปพลิเคชันแบบเสมือนจริง Kamrin กล่าว บาคาร่า / 10 อันดับ
