Was ist eine nicht-Newton-Flüssigkeit?
Eine nicht-Newtonsche Flüssigkeit ist eine Flüssigkeit, deren Viskosität basierend auf angewendetem Spannung variabel ist. Die am häufigsten bekannte nicht-newtonische Flüssigkeit ist in Wasser gelöste Maisstärke. Gegensatz zu Newtonschen Flüssigkeiten wie Wasser, dessen Verhalten ausschließlich durch Temperatur und Druck beschrieben werden kann, nicht die Kräfte, die von Sekunde auf Sekunde darauf einwirken. Nicht-Newton-Flüssigkeiten sind faszinierende Substanzen, die verwendet werden können, um die Physik detaillierter zu verstehen. Ihre Hand wird nicht durchgehen. Wenn Sie Ihre Hand jedoch langsam in die Flüssigkeit schieben, wird sie erfolgreich eindringen. Wenn Sie Ihre Hand abrupt herausziehen, wird es sich wieder wie ein Feststoff verhalten und Sie können buchstäblich einen Eimer der Flüssigkeit aus seinem Behälter ziehen.
Eine Scherverdünnung ohne Newtonian Fluid Verhaltenes auf die entgegengesetzte Weise. In dieser Art wird die Flüssigkeit dünner und nicht dicker, wenn Spannung angewendet wird. Beispiele für diese Art von nicht-Newton-Flüssigkeit sind auch Pseudoplastik als Ketchup, Zahnpasta und Farbe. Der Effekt hält normalerweise nicht lange in beiden Typen an und dauert nur so lange an, wie die Spannung angewendet wird.
Nicht-Newtonian-Flüssigkeiten helfen uns, die Vielzahl von Flüssigkeiten zu verstehen, die in der physischen Welt existieren. Plastikfeststoffe, Stromstrichflüssigkeiten, viskoelastische Flüssigkeiten und zeitabhängige Viskositätsflüssigkeiten sind andere, die komplexe und kontraintuitive Beziehungen zwischen Scherspannung und Viskosität/Elastizität aufweisen. Nicht-Newton-Flüssigkeit ist jedoch wahrscheinlich am aufregendsten zu spielen.
Eine Suche nach nicht-Newton-Flüssigkeit auf YouTube bringt einige interessante Ergebnisse. In mehreren Spielshows rennen Gastgeber oder Teilnehmer große Scherverdickungs-nicht-Newton-Flüssigkeiten, aIch bin nicht mehr auf, wenn sie aufhören - in diesem Fall sinken sie sofort. In Kombination mit einer oszillierenden Platte zeigen nicht-Newtonsche Flüssigkeiten andere ungewöhnliche Eigenschaften, wie hervorstehende "Finger" und Löcher, die nach dem Erstellen bestehen. Eine oszillierende Platte wendet die Spannung regelmäßig an, verändert schnell die Viskosität der Flüssigkeit und stellt sie in einen seltsamen Mittelweg zwischen einer Flüssigkeit und einem Feststoff.
Eine praktische Anwendung zur Scherverdickung nicht-Newton-Flüssigkeiten kann sich in der Körperpanzerung der Zukunft befinden. Da solche Flüssigkeiten normalerweise flexibel sind, würden sie Soldaten erlauben, sich frei zu bewegen, wenn sie nicht angegriffen werden. Aber wenn sie mit einer beschleunigten Kugel konfrontiert wären, würden sie schnell schwieriger und wie traditionelle Rüstung abschneiden. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um festzustellen, ob nicht-Newtonsche Flüssigkeiten für das Militär geeignet sind, aber bis dahin ist es sicher, mit zu spielen.