Chất lỏng phi newton

     

Chất lỏng phi Newton là 1 loại vật chất chống lại các định cách thức vật lý, khi gồm thể chuyển đổi tức thời giữa thể lỏng cùng thể rắn, làm cho tiền đề cho hàng loạt ứng dụng hay vời, cũng giống như những thí nghiệm cực kỳ mãn nhãn!

Chất lỏng phi Newton là gì?


Chất lỏng phi Newton là tên gọi chung của những loại hóa học lỏng bao gồm độ nhớt vươn lên là thiên, thay vị là hằng số theo định phương pháp Newton. Nghe dường như xa xôi nhưng họ hoàn toàn hoàn toàn có thể tạo ra các loại chất lỏng này bằng phương pháp trộn bột ngô với nước, tạo thành “Oobleck”.

Bạn đang xem: Chất lỏng phi newton

Oobleck cùng số đông các các loại chất lỏng phi Newton được áp dụng phổ biến hiện thời đều có đặc điểm chung là: Ở dạng lỏng khi tác động nó một lực yếu tuy vậy lại hóa rắn tức thời vày lực ảnh hưởng mạnh.

Cũng phụ thuộc vào tính chất đặc trưng này, fan ta rất có thể dùng hóa học lỏng phi Newton để tạo nên loại gờ giảm tốc thông minh có thể chấp nhận được các xe cộ chạy lừ đừ lướt qua như mặt phẳng, nhưng mà lại khiến cho xe phóng nhanh chịu mọi cú xóc tương tự như loại gờ truyền thống.


Đặc điểm của chất lỏng phi Newton là gì?

Độ nhớt của các chất lỏng phi Newton như oobleck, kem tấn công răng, cao su, silicon chưa phải là hằng số và gồm thể biến đổi theo nhiều cách thức khác nhau, dưới ảnh hưởng của một hay những yếu tố như lực, thời hạn hay nhiệt độ. Khi độ nhớt cầm đổi, loại chất lỏng này phản bội ứng trọn vẹn khác chất lỏng thông thường, có thể từ lỏng hóa rắn, tự rắn hóa lỏng hoặc dầy và xốp lên. Chưa phải loại phân tử nào cũng rất có thể tạo được tất cả hổn hợp phi Newton, chỉ rất có thể tạo ra thứ hóa học lỏng hóa rắn dựa vào trộn gần như chúng với các hạt có kích thước tối thiểu 1 micron hay 0,0001 cm.

Oobleck là một hỗn đúng theo nước với bột bắp khuấy đều. Bình thường, Oobleck sống trạng thái như thạch, cơ mà khi chịu đựng lực nghiền mạnh, các thành phần hỗn hợp này đang quánh lại như hóa học rắn. Tên thường gọi “Oobleck” thành lập và hoạt động từ nhà cửa “Bartholomew với Oobleck” (1949) của Dr. Seuss, nhắc về một chất dính màu xanh lá có tính chất tương tự.

Thử sử dụng ngón tay ấn to gan lớn mật lên trên Oobleck, bề mặt tại đó sẽ rắn lại. Nhưng kể từ từ nhúng cả bàn tay vào Oobleck, bàn tay sẽ lún xuống dễ dàng dàng. Nếu bất thần rút tay thoát ra khỏi Oobleck một lần nữa, nó lại hóa rắn và thậm chí bạn có thể rút ra cả khối Oobleck lên cùng lúc. Rất có thể dùng tay để bốc Oobleck lên, tuy thế khi lỏng tay, nó đã tan chảy ngay.

Rắn lại khi chịu đựng lực ảnh hưởng và hóa lỏng lúc lực ko còn, kia cách khiến ta có thể chạy thật cấp tốc trên bề mặt Oobleck mà không xẩy ra chìm xuống. Với tất cả hổn hợp Oobleck, “đi cùng bề mặt nước” không hề là chuyện thần kỳ.

Bí mật của Oobleck

Vậy, điều gì khiến cho Oobleck có thể biến đổi từ rắn quý phái lỏng cùng ngược lại? Đó là vì sự hệ trọng giữa những hạt nguyên tố và kích thước hạt.

Sự xúc tiến giữa các hạt: lúc chịu ảnh hưởng của lực, khoảng cách giữa những hạt bột bắp trong hỗn hợp thay đổi. Trên vị trí chịu lực, các hạt chụm lại, chế tạo thành các có ngoại hình như tinh thể. Đây là nguyên nhân khiến Oobleck rắn lại.

Tác đụng một lực lên Oobleck, cũng như như bí quyết ta băng sang 1 đám đông. Các hạt trong hóa học lỏng y hệt như người đi đường. Ví như cứ cắm cúi đi thẳng một mạch, ta đang đâm sầm ngay lập tức vào ai đó cùng buộc phải tạm dừng mà không đi được xa. Nhưng lại nếu bước từ từ, đã dễ tìm ra phương pháp để len lỏi qua cái người.

Xem thêm: Cách Vào Clan Trong Clash Of Clans, Hướng Dẫn Toàn Tập Về Clash Of Clans

Kích thước hạt: chưa hẳn loại hạt nào thì cũng tạo được Oobleck. Size hạt thích hợp để tạo các thành phần hỗn hợp Oobleck từ 10-7 cho 10-4 cm.

Như vậy Oobleck là chất rắn? Hay hóa học lỏng?

Người ta định nghĩa, hóa học lỏng là những chất rã được và có bản thiết kế của vật cất nó. Còn chất rắn là chất gồm hình dạng xác định và có thể bầy hồi.

Hãy quan gần cạnh Oobleck: nếu bạn cuộn Oobleck trên tay, ví dụ nó là 1 quả láng rắn, nhưng chỉ cần để lên trên mặt phẳng, ngay lập tức Oobleck rã lỏng ra. Liệu tất cả loại vật hóa học nào vừa rắn lại vừa lỏng?

Đáp án ở đó là hỗn hợp: bột bắp + nước = Oobleck.

Oobleck còn được biết chính là một “chất lỏng phi Newton”, nghĩa là chất lỏng gồm độ nhớt không tuân theo định luật Newton.

Chất lỏng phi Newton

Chất lỏng phi Newton không hẳn vật chất gì xa lạ, trái lại, rất gần gũi với chúng ta và dễ bắt gặp hàng ngày. Kem đánh răng, sơn, gel chế tạo ra kiểu tóc, cao su, một trong những loại plastic dẻo, silicone… đó là những chất lỏng phi Newton!

Hầu hết hóa học lỏng cơ mà ta biết là hóa học lỏng Newton (nước, rượu,…) bởi tuân theo định phương pháp ma ngay cạnh trong của Newton. Theo Newton, “độ nhớt” là thông số đại diện cho ma gần cạnh trong của loại chảy. Ví dụ: quan sát hiện tượng gió thổi cùng bề mặt nước. Gió tác động lên khía cạnh nước một lực khăng khăng và làm bề mặt nước vận động với vật tốc v. Dưới ảnh hưởng của độ nhớt (lực ma ngay cạnh giữa các lớp của chất lỏng), nước liền ở bên cạnh dưới sẽ ảnh hưởng kéo theo vận động của nước phía trên.Trong hóa học lỏng Newton, độ nhớt là 1 hằng số so với lực tác động, chỉ biến hóa nếu có biến hóa nhiệt độ. Ví dụ, nước đông đá khi lạnh với tan chảy khi nóng, tuy thế nếu lắc chai đựng nước (dùng lực) thì độ nhớt của nước không đổi hay dòng nước vẫn thường xuyên chảy bình thường bất kể lực tác động ảnh hưởng lên nó.Trong khi đó, độ nhớt của hóa học lỏng phi Newton chưa phải là hằng số, bao gồm thể thay đổi theo những cách khác nhau dưới ảnh hưởng tác động của một hay những yếu tố: lực, thời gian, nhiệt độ độ… khi độ nhớt núm đổi, loại chất lỏng này phản nghịch ứng hoàn toàn khác chất lỏng thông thường: lỏng hóa rắn, rắn hóa lỏng, dầy và xốp lên… VD: Oobleck rắn lại khi chịu lực.Có nhiều các loại chất lỏng phi Newton không giống nhau, nhưng phần đông có điểm lưu ý chung là lếu láo hợp những hạt lửng lơ trong môi trường xung quanh lỏng. Chất lỏng phi Newton thường gặp gỡ ở dạng nhũ tương (hỗp vừa lòng hai chất lỏng không hòa hợp được cùng với nhau) như nóng mayonnaise là hỗn hợp trứng với dầu; hoặc dạng huyền phù (các hạt rắn vào một chất lỏng) như Oobleck.

Phân các loại chất lỏng phi newton

Có 2 nhóm hóa học lỏng phi Newton nổi bật:

Nhóm bao gồm độ nhớt phần trăm với độ mạnh áp lựcĐộ nhớt tỉ trọng nghịch với áp lực nặng nề (Shear thinning fluid): chịu áp lực đè nén càng mạnh, độ nhớt càng giảm, các thành phần hỗn hợp càng lỏng hơn. Khi không thể lực có thể hồi phục lại trạng thái ban đầu gần như ngay lập tức lập tức. VD: sốt cà chua, kem đánh răng, sơn, polymer…Độ nhớt tỉ trọng thuận với áp lực (Shear thickening fluid): chịu áp lực nặng nề càng mạnh, độ nhớt càng tăng, hóa học lỏng càng rắn lại. Đó là trường hợp của Oobleck, caramel, protein tơ nhện.Nhóm tất cả độ nhớt tỷ lệ theo thời gianĐộ nhớt tỉ lệ thành phần nghịch với thời hạn (Thixotropic fluid): thời gian chịu lực càng lâu, độ nhớt càng giảm, càng lỏng hơn, và yêu cầu một khoảng thời gian tương từ để quay trở lại trạng thái ban đầu. VD: đất sét, bùn khoan, dầu nhớt, mật ong…Độ nhớt tỉ lệ thuận với thời hạn (Rhepetic fluid): thời gian chịu lực càng lâu, độ nhớt càng tăng, trở nên dầy rộng hoặc rắn lại. VD: kem trở cần bông, xốp và dầy hơn khi được tấn công liên tục.Một số hóa học lỏng phi Newton khác ví như lòng trắng trứng biến hóa độ nhớt khi biến hóa nhiệt độ (trở nên rắn rộng khi bị đun nóng). Cát lún (hỗn hợp nước với cát) cũng là hóa học lỏng phi Newton, nên những lúc bị nhún trong cát, nếu như khách hàng vùng vẫy (tạo áp lực) sẽ khiến cát rắn lại và khó khăn thoát ra hơn, cách rất tốt là thư giãn, nằm theo chiều ngang ra, tuồn đi như 1 em bé. Và chúng ta có biết, phía bên trong chúng ta tất cả một hóa học lỏng phi Newton đang làm việc khắp cơ thể: sẽ là máu.

Trong số những chất lỏng phi Newton, Oobleck đặc trưng nhất vì có thể hóa rắn trong thời hạn ngắn và tài năng chịu sở hữu cao.

Oobleck

Chất lỏng hóa rắn Oobleck là 1 loại hóa học lỏng phi Newton, và thực tế là tất cả hổn hợp dung dịch thân nước với bột ngô. Khi đổ đầy bột ngô vào một trong những bể bé dại chứa nước và khuấy đều, một người bất kỳ có thể chạy, thậm chí còn nhảy trên dung dịch oobleck tạo nên mà không biến thành chìm. Tất cả hổn hợp này bình thường ở trạng thái như thạch, mà lại khi chịu lực ép dũng mạnh sẽ quánh lại như hóa học rắn. Với khi không còn lực tác động, oobleck đã hóa lỏng, từ kia giúp bé người hoàn toàn có thể chạy, khiêu vũ thật cấp tốc trên bề mặt nước oobleck mà không trở nên chìm, nhưng mà nếu dừng ngưng trệ (ngưng ảnh hưởng lực), họ đang chìm xuống.

Oobleck tất cả thể đổi khác từ rắn sang lỏng và ngược lại do sự hệ trọng giữa những hạt nguyên tố và kích thước hạt. Lúc chịu tác động ảnh hưởng của lực, khoảng cách giữa các hạt bột ngô trong tất cả hổn hợp thay đổi. Trên vị trí chịu lực, những hạt chụm lại, chế tác thành các có dạng hình như tinh thể, góp oobleck trở đề xuất rắn hơn. Để tạo ra hỗn đúng theo oobleck giúp người rất có thể chạy trên mặt nước, bọn họ trộn đều 1 phần nước với 1,5 – 2 phần bột ngô.


Chuyên mục: Tin Tức