Bir mısır nişastası ve su bulamacı, parçalarının toplamından çok daha tuhaftır. Yavaşça hareket ettirin ve bir sıvı gibi akar; vur ya da hızlı bir şekilde ve katı gibi kilitlenir.
Goo o kadar garip ki, maddenin Didd Krallığı'nın kaderini neredeyse tamamen mühürlediği “Bartholomew ve Oobleck” te Seuss şöhreti (ve bir isim) kazandı.
Masalların ötesinde, oobleck fen laboratuarları ve okul öncesi sınıflarının temelidir. Şimdi araştırmacılar, maddenin görünüşte gizemli davranışını tahmin edebilen ve muhtemelen oobleck'in çok daha ciddi kullanımları için kapıları açabilen ilk 3 boyutlu bilgisayar modelini oluşturdular. (Bu modelin Didd Krallığı'nı kurtarıp kurtarmayacağı, asla bilemeyiz.)
“Bu malzemeyi henüz düşünmediğimiz şekillerde kullanmanın yolları olabilir, burada çok, çok özel koşullar altında katı benzeri davranışlara dönüşecek şekilde tasarlayabilirsiniz” dedi. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü. Bir örnek, Kamrin Live Science'a, sert vurulmadıkça esnek bir şekilde hareket edebilen ve akabilen koruyucu giysiler olabileceğini söyledi, bu durumda sertleşecek ve bir kalkan gibi davranacaktı.
Sıradışı sıvı
Oobleck, Newton olmayan bir sıvıdır, stres altında viskoziteyi (ne kadar kolay aktıkları) değiştiren sıvılar için bir terimdir. Parmaklarınızı mısır nişastası ve sudan yavaşça geçirdiğinizde, bir sıvı gibi davranır, ancak hızlı kuvvet uygular ve katılaşır, bükülür ve hatta yırtılır.
Kamrin, "Yavaş hareket ederseniz gerçekten bir sıvı gibidir, ancak hızlı bir şekilde oynarsanız bir katıdan beklediğiniz her şeyi yapar." Dedi.
Oobleck'in özellikleri hakkında bilimsel bir konuşma gördükten sonra, Kamrin ve meslektaşları, mısır nişastası ve suyun diğer ıslak, granül malzemelerden nasıl farklı olabileceği konusunda "çok sağlıklı" bir iç tartışma başlattı. Bilim adamı ve ekibi tipik olarak kum, çakıl ve diğer endüstriyel malzemelerin akışına odaklanır. Ama mısır nişastası farklı, dedi, çünkü büyük ölçüde parçacıklar çok küçük. Mısır nişastası parçacıkları, bir insan saçının çapından daha küçük, mikron ila 10 mikron boyutundadır.
Kamrin, bu boyutta parçacıkların en küçük termal ve elektrik kuvvetlerine duyarlı olduğunu söyledi. Sonuç olarak, sudaki mısır nişastası parçacıkları aslında birbirini hafifçe iter, bir kum tanesi kadar büyük bir şeyi etkilemek için çok zayıf kuvvetlerle ayrı tutulur. Bu itici kuvvet, parçacıklar arasında bir sıvı tabakasını tercih ettiği için bulamaç akışına yardımcı olur. Ancak birlikte sıkıldığında sürtünme devreye girer ve parçacıklar katı gibi hareket eder.
Bir model yapmak
Kamrin ve ekibi, daha önce geliştirdikleri bir ıslak kum modeliyle başladı ve ıslak mısır nişastasını daha iyi taklit etmek için ayarlamalar yaptı. En önemlisi, sıvının belirli bir bölgesinde kaç tane mısır nişastasının birbirine temas ettiğini tahmin etmek için ekstra bir değişken eklediler. Kamrin'in şakayla "topaklık" olarak adlandırdığı bu değişken, modelin oobleck'in ne kadar katı veya sıvı benzeri olacağını belirlemesine izin verir.
27 Eylül tarihli Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler dergisinde özetlenen model, oobleck'in iki plaka arasında sıkışmak veya bir mermiyle vurmak gibi çeşitli güçlere tepkisini simüle etmek için kullanılabilir. Araştırmacılar ayrıca modeli bir oobleck deposu üzerinde çalıştırarak sanal bir "tekerlek" ile test ettiler, bu da tekerlek ne kadar hızlı seyahat ederse oobleck yüzeyinin daha sıkı olduğunu keşfetti.
Kamrin, bu deneyde oobleck'in çukurlar için geçici bir dolgu olarak kullanılmasının yankılandığını söyledi. Yeterince yüksek hız sınırına sahip bir yola, bir torba oobleck (veya oobleck benzeri malzeme) bir çukur içine dökülebilir, boşluğu doldurmak için deforme olabilir ve araba tekerlekleri tarafından çalıştırıldığında bir katıya geçebilir.
Kamrin, malzeme bilim adamları oobleck'in garip özellikleriyle daha fazla ilgilenmeye başladıkça, yeni modelin uygulamaları neredeyse test etmek için yararlı olabileceğini söyledi.
"Temel olarak model kullanarak bilgisayarda tasarım yapmayı deneyebilirsiniz," dedi ve "doğru protokole sahip olduğunuzu düşündüğünüzde bir şeyler yapabilirsiniz."
Başlangıçta yayınlandı Canlı Bilim.
