Mikä on ei-newtonilainen neste?

Ei-Newtonin neste on neste, jonka viskositeetti vaihtelee kohdistetun rasituksen perusteella. Yleisimmin tunnettu tällainen neste on veteen liuotettu maissitärkkelys. Kontrasti Newtonin nesteiden, kuten veden kanssa, joiden käyttäytymistä voidaan kuvata yksinomaan lämpötilalla ja paineella, ei siihen sekunnista toiseen vaikuttavilla voimilla. Nämä nesteet ovat kiehtovia aineita, joita voidaan käyttää auttamaan meitä ymmärtämään fysiikkaa yksityiskohtaisemmin jännittävällä, käytännönläheisellä tavalla.

Jos lävistät ämpäri täynnä leikkaavaa sakeutuvaa ei-newtonilaista nestettä, tulevan voiman aiheuttama jännitys saa nesteen atomit järjestymään uudelleen niin, että se käyttäytyy kiinteänä aineena. Käsi ei mene läpi. Jos kuitenkin työnnät kätesi nesteeseen hitaasti, se tunkeutuu onnistuneesti. Jos vedät kätesi äkillisesti ulos, se käyttäytyy jälleen kiinteänä aineena ja voit kirjaimellisesti vetää ämpäri nestettä ulos säiliöstä tällä tavalla.

Leikkausta ohentava ei-newtonilainen neste käyttäytyy päinvastaisella tavalla. Tässä tyypissä neste muuttuu ohuemmaksi kuin paksummaksi, kun siihen kohdistuu rasitusta. Kutsutaan myös pseudoplastiksi, esimerkkejä tämän tyyppisestä nesteestä ovat ketsuppi, hammastahna ja maali. Vaikutus ei yleensä kestä kauan kummassakaan tyypissä, vaan vain niin kauan kuin stressiä käytetään.

Ei-Newtonin nesteet auttavat meitä ymmärtämään monenlaisia ​​nesteitä, joita on fyysisessä maailmassa. Muoviset kiintoaineet, voimalailliset nesteet, viskoelastiset nesteet ja ajasta riippuvat viskositeettinesteet ovat muita, joilla on monimutkaisia ​​ja vastavuoroisia suhteita leikkausjännityksen ja viskositeetin/elastisuuden välillä. Kuitenkin ei-Newtonin neste on luultavasti jännittävin pelata.

Ei-newtonilaisen nesteen haku YouTubesta tuo mielenkiintoisia tuloksia. Useissa peliesityksissä isännät tai kilpailijat törmäävät suuriin leikkauspaksuuntumattomiin ei-newtonilaisiin nesteisiin, jotka voivat ylittää ne, elleivät ne pysähdy-jolloin ne uppoavat välittömästi. Yhdistettynä värähtelevään levyyn näillä nesteillä on muita epätavallisia ominaisuuksia, kuten ulkonevat ”sormet” ja reiät, jotka säilyvät niiden luomisen jälkeen. Värähtelevä levy rasittaa säännöllisesti ja muuttaa nopeasti nesteen viskositeettia ja asettaa sen parittomaan keskitiehen nesteen ja kiinteän aineen välille.

Käytännöllinen sovellus ei-Newtonin nesteiden leikkauspaksuuntumiseen voi olla tulevaisuuden haarniska. Koska tällaiset nesteet ovat yleensä joustavia, ne antaisivat sotilaille mahdollisuuden liikkua vapaasti, kun niitä ei hyökätä. Mutta jos he kohtaavat ylinopeusluodin, he tekisivät nopeasti vaikeampaa ja toimisivat kuin perinteiset panssarit. Lisää tutkimusta tarvitaan sen selvittämiseksi, sopivatko muut kuin Newtonin nesteet armeijaan, mutta siihen asti on varmasti hauskaa pelata.