¿Qué son los fluidos no newtonianos? Ciertamente se pueden encontrar ejemplos incluso en su refrigerador, pero las arenas movedizas se consideran el ejemplo más obvio de un milagro científico: fluido y sólido al mismo tiempo debido a partículas suspendidas (suspendidas).
Acerca de la viscosidad
Sir Isaac Newton argumentó que la viscosidad, o la resistencia de un fluido a fluir, depende de la temperatura. Entonces, por ejemplo, el agua puede convertirse en hielo y viceversa precisamente bajo la influencia de elementos de calefacción o refrigeración. Sin embargo, algunas sustancias que existen en el mundo cambian de viscosidad debido a la aplicación de fuerza, y no a un cambio de temperatura. Curiosamente, la salsa de tomate de uso común, que se diluye con la agitación prolongada, se considera un líquido no newtoniano. La crema, por otro lado, se espesa cuando se bate. La temperatura no es importante para estas sustancias: la viscosidad de los fluidos no newtonianos cambia debido al impacto físico.
Experimento
Para aquellos que están interesados en la ciencia aplicada o simplemente quierenPara sorprender a sus invitados y amigos con un experimento científico increíblemente simple y al mismo tiempo fascinante, se ha creado una receta especial para una solución de almidón coloidal. Un líquido real no newtoniano, hecho literalmente con dos ingredientes culinarios ordinarios, sorprenderá tanto a los escolares como a los estudiantes con su consistencia. Todo lo que necesita es almidón y agua pura, y el resultado es una sustancia única que es tanto líquida como sólida.
Receta
- Vierta aproximadamente un cuarto de paquete de maicena en un recipiente limpio y agregue lentamente medio vaso de agua. Intervenir. A veces es más conveniente preparar una solución de almidón coloidal directamente con las manos.
- Continúe agregando almidón y agua en pequeñas porciones hasta que tenga una consistencia similar a la miel. Este es el futuro fluido no newtoniano. ¿Cómo hacerlo homogéneo si todos los intentos de remover uniformemente terminan en fracaso? No te preocupes; solo dale más tiempo al proceso. Como resultado, para un paquete de almidón de maíz, lo más probable es que necesite uno o dos vasos de agua. Tenga en cuenta que la sustancia se vuelve más densa a medida que le agrega más polvo.
- Vierta la sustancia resultante en una sartén o fuente para horno. Mire de cerca su consistencia inusual a medida que se vierte el líquido "sólido". Revuelva la sustancia en un círculo con su dedo índice, lentamente al principio, luego más y más rápidomás rápido hasta que tenga un sorprendente fluido no newtoniano.
Experimentos
Tanto con fines de conocimiento científico como solo por diversión, puedes probar los siguientes experimentos:
- Deslice su dedo sobre la superficie del coágulo resultante. ¿Notaste algo?
- Sumerge toda tu mano en la misteriosa sustancia e intenta apretarla con los dedos y sacarla del recipiente.
- Intenta hacer rodar la sustancia entre tus palmas para formar una bola.
- Incluso puedes golpear el coágulo con la palma de tu mano con todas tus fuerzas. Los espectadores presentes probablemente se dispersarán a un lado, esperando ser rociados con una solución de almidón, pero la sustancia inusual permanecerá en el recipiente. (A menos, por supuesto, que haya ahorrado el almidón).
- Los bloggers de video ofrecen un experimento espectacular. Para él, necesitará una columna de música, que debe cubrirse cuidadosamente con una película adhesiva gruesa en varias capas. Vierta la solución sobre la película y encienda la música a un volumen alto. Podrá experimentar impresionantes efectos visuales que solo son posibles con este compuesto único.
Si está realizando un experimento en un laboratorio frente a escolares o estudiantes, pregúnteles por qué un fluido no newtoniano se comporta de la forma en que lo hace. ¿Por qué parece sólido cuando se aprieta en la mano, pero fluye como jarabe cuando los dedos no están apretados? Al final de la discusión, puede empacar el coágulo en una bolsa de plástico grande con cierre para guardarlo.hasta la proxima vez. Le será útil para demostrar las propiedades de la suspensión.
El misterio de la sustancia
¿Por qué una solución de almidón coloidal se comporta como un sólido en algunos casos y como un líquido en otros? De hecho, ha creado un verdadero fluido no newtoniano, una sustancia que desafía la ley de la viscosidad.
Newton creía que la viscosidad de una sustancia cambia solo debido a un aumento o disminución de la temperatura. Por ejemplo, el aceite de motor fluye fácilmente cuando se calienta y se espesa cuando se enfría. Estrictamente hablando, los fluidos no newtonianos también obedecen esta ley física, pero su viscosidad también se puede cambiar aplicando fuerza o presión. Cuando aprietas un coágulo coloidal en tu mano, su densidad aumenta significativamente y (aunque sea temporalmente) parece convertirse en un sólido. Cuando abres el puño, la solución coloidal fluye como un líquido normal.
Cosas a tener en cuenta
La ironía es que es imposible mezclar almidón con agua para siempre, porque como resultado del experimento, no se obtiene una sustancia homogénea, sino una suspensión. Con el tiempo, las partículas de polvo se separarán de las moléculas de agua y formarán un bulto duro en el fondo de la bolsa de plástico. Es por esta razón que tal líquido no newtoniano obstruye instantáneamente las tuberías de alcantarillado, si simplemente lo toma y lo vierte por el fregadero. En ningún caso, no lo vierta en el desagüe; es mejor empacarlo en una bolsa y simplemente tirarlovertedero de basura.
