Gnojevka iz koruznega škroba in vode je veliko bolj čudna kot vsota njegovih delov. Počasi ga premikajte in teče kot tekočina; hitro udarite ali odkrijete in se zaskoči kot trdna snov.
Goo je tako čuden, da je dobil seusovsko slavo (in ime) v "Bartolomeju in Ooblecku", v katerem je snov skoraj zapečatila usodo kraljevstva Didd.
Poleg pravljic je oobleck vrsta znanstvenih laboratorijev in predšolskih razredov. Zdaj so raziskovalci ustvarili prvi tridimenzionalni računalniški model, ki lahko napove navidezno skrivnostno vedenje snovi, morda odpira vrata za veliko resnejše uporabe ooblecka. (Ali bi ta model rešil kraljestvo Didd ali ne, ne bomo nikoli vedeli.)
"Obstajajo načini, kako to gradivo uporabiti na načine, o katerih še nismo razmišljali, kjer ga lahko oblikujete tako, da se pod zelo, zelo specifičnimi okoliščinami spremeni v trdno vedenje," je dejal vodja študije Ken Kamrin, inženir strojništva Massachusetts Institute of Technology. En primer, je Kamrin povedal Live Science, so lahko zaščitna oblačila, ki bi se lahko gibljivo premikala in tekla, razen če bi močno trčila, v tem primeru pa bi se otrdela in delovala kot ščit.
Nenavadna tekočina
Oobleck je ne-newtonska tekočina, izraz za tekočine, ki pod stresom spreminjajo viskoznost (kako zlahka tečejo). Ko počasi poganjate prste skozi koruzni škrob in vodo, deluje kot tekočina, vendar uporabite hitro silo in se strdi, upogne in celo raztrga.
"Res je kot tekočina, če jo premikaš počasi, a naredi vse, kar pričakuješ od trdne snovi, če se z njo hitro igraš," je dejal Kamrin.
Potem ko sta videla znanstveni pogovor o lastnostih ooblecka, sta Kamrin in njegovi sodelavci sprožila "zelo zdravo" notranjo razpravo o tem, kako se lahko koruzni škrob in voda razlikujeta od drugih mokrih, zrnatih materialov. Znanstvenik in njegova ekipa se običajno osredotočajo na tok peska, gramoza in drugih industrijskih materialov. Toda koruzni škrob je drugačen, je dejal, v veliki meri zato, ker so delci tako drobni. Delci koruznega škroba so od mikrona do 10 mikronov manjši od premera človeške dlake.
Kamrin je ob tej velikosti občutljiv na najmanjše toplotne in električne sile, je dejal Kamrin. Kot rezultat, delci koruznega škroba v vodi se med seboj dejansko nekoliko odbijajo, ločeni od sil, ki so prešibki, da bi vplivali na nekaj velikega kot zrno peska. Ta odbojna sila pomaga, da se gnojevka pretaka, saj delci raje plast tekočine med tem. Ko pa jih stisnemo skupaj, trenje prevzame in delci se premikajo kot trdna snov.
Izdelava modela
Kamrin in njegova ekipa so začeli z računalniškim modelom mokrega peska, ki so ga že razvili, s prilagoditvami, da bi bolje posnemali mokri koruzni škrob. Najpomembneje je, da so dodali dodatno spremenljivko, s katero so napovedali, koliko zrn koruznega škroba se dotika drug na drugem območju tekočine. Ta spremenljivka, ki jo Kamrin v šali označuje kot "zamašenost", omogoča modelu, da ugotovi, kako trden je ali tekoč kot oobleck.
Model, ki je bil opisan 27. septembra v reviji Proceedings of the National Academy of Sciences, je mogoče uporabiti za simulacijo oobleckove reakcije na različne sile, kot je stiskanje med dve plošči ali pa zadetek s projektilom. Raziskovalci so tudi model preizkusili z navideznim "kolesom", tako da so ga vodili čez rezervoar oobleck in ugotovili, da hitreje kot je kolesaril kolo, trdnejša je površina ooblecka.
Kamrin je dejal, da ta poskus odmeva eno potencialno uporabo ooblecka kot začasnega polnjenja luknjic. Na cesti z dovolj visoko omejitvijo hitrosti bi lahko vrečko z oobleckom (ali materialom, podobnim oobleckom) odvrgli v luknjo in se tako deformirali, da zapolni praznino in preide na trdno snov, ko jo vozijo kolesa avtomobila.
Kamrin je dejal, da se znanstveniki bolj zanimajo za neobičajne lastnosti oobleckovega modela, zato bi lahko bil nov model praktično uporaben za testiranje aplikacij.
"V računalniku lahko v glavnem poskusite oblikovati po modelu," in ko enkrat mislite, da imate pravi protokol, lahko nekaj naredite. "
Prvotno objavljeno dne Živa znanost.
