en la proporción correcta, una mezcla de agua y maicena muestra algunas cualidades misteriosas. Es un líquido hasta que le lanzas una bola de boliche. Luego se solidifica en el punto de impacto y la pelota rebota. Puede encontrar decenas de videos en línea publicados por personas que corren con la sustancia, solo para hundirse después de detenerse.
la sustancia – también conocida como «oobleck» en homenaje a un Dr., Historia de Seuss-hace grandes trucos de fiesta, pero los investigadores creen que podría tener muchas más aplicaciones prácticas, como usarlo para hacer equipo de protección. El fenómeno ocurre cuando el líquido se mezcla con otras sustancias hechas de partículas pequeñas (aproximadamente 10 micras cada una). El almidón de maíz se usa más comúnmente porque es barato y se produce en masa. Los investigadores creen que el estado sólido se crea cuando las partículas suspendidas se reúnen en el punto de impacto, pero todavía hay muchas preguntas sobre cómo y por qué se comporta de la manera que lo hace.,
en el laboratorio de Eric Brown, profesor asistente de ingeniería mecánica & ciencia de materiales & física, los investigadores han dado un paso más para averiguar cómo funciona. Específicamente, observaron cómo la sustancia vuelve al líquido después de solidificarse. El proceso resulta ser muy diferente de lo que los modelos tradicionales habrían predicho. Su investigación se publica esta semana en Physical Review Fluids.,
en el campo de la reología (el estudio de las propiedades de los fluidos), el pensamiento estándar sobre los líquidos newtonianos (como el agua y otros fluidos comunes) establece que las sustancias deben «relajarse» o volver a la forma líquida en milisegundos. Pero las pruebas en el laboratorio encuentran que el proceso de desajuste de las partículas en realidad toma alrededor de un segundo, varias veces más de lo esperado anteriormente.
«no solo se desvía de la teoría, se desvía magníficamente», dijo Rijan Maharjan, un estudiante graduado en el laboratorio de Brown y autor principal del artículo.,
Este descubrimiento también va un largo camino hacia la explicación de lo que le da a la sustancia sus propiedades notables.
«si se derritiera en un milisegundo, como predecía el viejo modelo, entonces alguien que se ejecuta en él se hundiría en lugar de ser capaz de correr a través de él como un sólido», dijo Brown.
el efecto solidificador de la mezcla maicena-agua puede estar relacionado con un fenómeno conocido como engrosamiento cortante en el que los impactos y otras tensiones hacen que ciertos fluidos cambien sus propiedades., Debido a que la mezcla de maicena tiene una respuesta única a las tensiones, el laboratorio de Brown utiliza un dispositivo especial para medir estos efectos en el que una cámara de alta velocidad captura lo que sucede cuando una varilla se atasca en un recipiente de la solución.
el descubrimiento más reciente de los investigadores sobre la relajación de las partículas es una pieza importante del rompecabezas en cuanto a poner esta sustancia en uso. Existen versiones tempranas de chalecos antibalas auto-curativos y cascos de bicicleta, por ejemplo, pero ampliar la gama de aplicaciones requiere más detalles sobre la física del material., Con más detalles, se pueden crear modelos predictivos únicos para la sustancia.
«si queremos diseñar un determinado tipo de equipo de protección contra impactos, ¿qué material Utilizamos?»dijo. «Si entendemos, por ejemplo, cómo las diferentes propiedades de los materiales afectan el comportamiento, entonces podemos saber que un material en particular sería realmente bueno para resistir una cierta cantidad de fuerza.”