Hvad er en ikke-Newtonian fluid?
En ikke-Newtonian-væske er en væske, hvis viskositet er variabel baseret på påført stress. Den mest almindeligt kendte ikke-Newtonske væske er, at majsstivelse opløstes i vand. Kontrast med Newtonian -væsker som vand, hvis opførsel udelukkende kan beskrives ved temperatur og tryk, ikke de kræfter, der virker på det fra anden til anden. Ikke-Newtonian-væsker er fascinerende stoffer, der kan bruges til at hjælpe os med at forstå fysik mere detaljeret, på en spændende, praktisk måde.
Hvis du slår en spand fuld af en forskydning, der ikke er newtonian-væske, forårsager stresset, der indføres af den indkommende kraft, atomerne i væsken til at omskrive, at det opfører sig som en fast stof. Din hånd går ikke igennem. Hvis du skubber din hånd langsomt ind i væsken, vil den imidlertid trænge ind i succes. Hvis du pludselig trækker hånden ud, vil den igen opføre sig som et solidt, og du kan bogstaveligt talt trække en spand med væsken ud af dens beholder på denne måde.
En forskydningsfortyndende ikke-Newtonian Fluid Behavies på den modsatte måde. I denne type bliver væsken tyndere snarere end tykkere, når der påføres stress. Også kaldet pseudoplastisk eksempler på denne type ikke-Newtonian-væske inkluderer ketchup, tandpasta og maling. Effekten varer normalt ikke længe i begge typer og fortsætter kun, så længe stresset anvendes.
Ikke-Newtonian-væsker hjælper os med at forstå den brede vifte af væsker, der findes i den fysiske verden. Plastiske faste stoffer, strømlovsvæsker, viskoelastiske væsker og tidsafhængige viskositetsvæsker er andre, der udviser komplekse og counterintuitive forhold mellem forskydningsspænding og viskositet/elasticitet. Imidlertid er ikke-Newtonian Fluid sandsynligvis den mest spændende at lege med.
En søgning efter ikke-Newtonian-væske på YouTube bringer nogle interessante resultater op. På flere spiludstillinger løber værter eller deltagere på tværsBle til at krydse dem, medmindre de stopper - i hvilket tilfælde synker de straks. Når de kombineres med en svingende plade, demonstrerer ikke-Newtonian-væsker andre usædvanlige egenskaber, som fremspringende "fingre" og huller, der vedvarer efter at have skabt dem. En svingende plade anvender stress på periodisk grundlag, hurtigt skiftende viskositeten af væsken og sætte den i en underlig mellemgrund mellem en væske og et fast stof.
En praktisk anvendelse til forskydningsfortykning af ikke-Newtonian-væsker kan være i fremtidens body rustning. Da sådanne væsker normalt er fleksible, ville de give soldater mulighed for at bevæge sig frit, når de ikke er under angreb. Men hvis de konfronteres med en hurtig kugle, ville de hurtigt hårdere og optræde som traditionel rustning. Mere forskning er nødvendig for at se, om ikke-Newtonian-væsker er egnede til militæret, men indtil da er det helt sikkert sjovt at lege med.