Che cosa è un fluido non newtoniano?

Un fluido non newtoniano è un fluido la cui viscosità è variabile in base sforzo applicato. Il fluido non-Newtoniano più comunemente noto è amido di mais disciolto in acqua. Contrasto con fluidi newtoniani come acqua, il cui comportamento può essere descritto esclusivamente da temperatura e pressione, non le forze che agiscono su di esso dal secondo al secondo. Fluidi non newtoniani sono sostanze affascinanti che possono essere usati per aiutarci a capire la fisica più in dettaglio, in una, hands-on modo eccitante.

Se perforate un secchio pieno di un fluido non newtoniano taglio ispessimento, lo stress introdotta dalla forza entrante causa gli atomi nel fluido per riorganizzare tale che si comporta come un solido. La tua mano non passerà attraverso. Se spingete la mano nel liquido lentamente, tuttavia, penetrerà con successo. Se si tira la mano fuori bruscamente, sarà di nuovo comporta come un solido, e si può letteralmente tirare un secchio del liquido dal contenitore in questo modo.

Un fluido shear assottigliamento non newtoniano si comporta in modo opposto. In questo tipo, il fluido diventa più sottile, piuttosto spessa, quando viene applicato lo stress. Chiamato anche pseudoplastico, esempi di questo tipo di fluido non newtoniano comprendono ketchup, dentifricio, e vernice. L'effetto di solito non dura a lungo in entrambi i tipi, continuando solo finché si applica lo stress.

Fluidi non newtoniani ci aiutano a capire la grande varietà di fluidi che esistono nel mondo fisico. Solidi in plastica, liquidi legge di potenza, fluidi viscoelastici, e fluidi viscosità dipendenti dal tempo sono altri che presentano relazioni complesse e controintuitivi tra shear stress e la viscosità / elasticità. Tuttavia, il fluido non-newtoniano è probabilmente il più eccitante per giocare.

La ricerca di fluido non newtoniano su YouTube porta in primo piano alcuni risultati interessanti. Su diversi spettacoli di giochi, ospiti o concorrenti corrono attraverso grandi tini di liquido ispessimento non newtoniano taglio, in grado di attraversare loro a meno che non si fermano - nel qual caso affondano subito. Se combinato con un piatto oscillante, fluidi non newtoniani dimostrano altre proprietà insolite, come sporgenti "dita" e fori che persistono dopo la loro creazione. Una piastra oscillante applica sollecitazioni su base periodica, cambiando rapidamente la viscosità del fluido e la messa in dispari di mezzo tra un liquido e un solido.

Un'applicazione pratica per taglio fluidi non newtoniani ispessimento può essere in armatura del futuro. Dal momento che tali fluidi sono generalmente flessibili, avrebbero permettono ai soldati di muoversi liberamente quando non è sotto attacco. Ma se di fronte a un proiettile, si sarebbero rapidamente più difficile, eseguendo come un'armatura tradizionale. Più ricerca è necessaria per verificare se i liquidi non newtoniani sono adatti per i militari, ma fino ad allora, è certo divertente da giocare.

  • Paint è un puro, assottigliamento fluido non newtoniano.
  • Amido di mais, che rende un fluido non newtoniano quando disciolto in acqua.