På den rette forholdet, en blanding av vann og cornstarch viser noen mystiske kvaliteter. Det er en væske før du kaster en bowling ball på det. Så den stivner på tidspunktet for virkningen og ballen spretter. Du kan finne massevis av online videoer lagt ut av folk som kjører på stoffet, bare for å synke inn etter å ha stoppet.
stoff – også kjent som «oobleck» i hyllest til en Dr., Seuss historie – gjør for flott fest triks, men forskere tror det kan ha mye mer praktiske anvendelser, som for eksempel bruke det til å lage verneutstyr. Fenomenet skjer når væsken er blandet med andre stoffer laget av små partikler (ca 10 µm hver). Mais stivelse er mest brukt fordi det er billig og masseprodusert. Forskere tror solid state opprettet når den suspenderte partikler samles på det punktet av betydning, men det er fortsatt mange spørsmål om hvordan og hvorfor det fungerer slik det gjør.,
I laboratoriet av Eric Brun, assisterende professor i mechanical engineering & materialteknologi & fysikk, forskere har kommet et skritt nærmere å finne ut hvordan det fungerer. Spesielt, så de på hvordan stoffet tilbake til væske etter solidifying. Prosessen viser seg å være svært forskjellige fra det tradisjonelle modeller ville ha spådd. Deres forskning er publisert denne uken i Fysisk Gjennomgang Væsker.,
I feltet for rheology (studiet av væske egenskaper), standard tenker på Newtonsk væske (for eksempel vann og andre vanlige væsker) sier at stoffer skal «slappe av», eller gå tilbake til flytende form i millisekunder. Men tester i laboratoriet finne at unjamming prosessen for partikler faktisk tar omtrent ett sekund – flere ganger lengre enn tidligere forventet.
«Det er ikke bare som avviker fra teorien, den avviker storartet,» sa Rijan Maharjan, en graduate student i Brown ‘ s lab og hovedforfatter av papir.,
Dette funnet også går en lang vei mot å forklare hva som gir stoffet dens bemerkelsesverdige egenskaper.
«Hvis det var å smelte i et millisekund, som den gamle modellen spådd, så noen som kjører på den, ville synke i stedet for å være i stand til å kjøre over den som et solid,» sa Brown.
solidifying effekten av cornstarch-vann mix kan være knyttet til et fenomen som er kjent som skjær fortykkelse i som støt og andre påkjenninger forårsake visse væsker til å endre egenskaper., Fordi cornstarch blanding har en unik respons til stress, Brown ‘ s lab bruker en spesiell enhet for å måle disse effektene som er en high-speed kamera fanger opp hva som skjer når en stang har kjørt seg fast i en beholder av løsningen.
forskerne’ nyeste oppdagelse om å slappe av partikler er en viktig brikke i puslespillet så langt som å sette dette stoffet til å bruke. Det er tidlige versjoner av self-healing skuddsikkert vester og sykkel hjelmer, for eksempel, men å utvide spekter av applikasjoner som krever mer detaljert informasjon om fysikken i materialet., Med mer detaljer, prediktive modeller som er unike for stoffet kan bli opprettet.
«Hvis vi ønsker å designe en viss form for støt-beskyttende utstyr, hva slags materiale bruker vi?»han sa. «Hvis vi forstår, for eksempel, hvordan ulike materialegenskaper påvirker atferd, så vi kan vite at et bestemt materiale ville være veldig god for å stå imot en viss mengde kraft.”