Qu'est-ce qu'un liquide non newtonien?
Un liquide non newtonien est un fluide dont la viscosité est variable basée sur la contrainte appliquée. Le liquide non newtonien le plus connu est la fécule de maïs dissous dans l'eau. Contraste avec les fluides newtoniens comme l'eau, dont le comportement peut être décrit exclusivement par la température et la pression, et non les forces agissant de la deuxième à la seconde. Les fluides non newtoniens sont des substances fascinantes qui peuvent être utilisées pour nous aider à comprendre la physique plus en détail, d'une manière pratiques passionnante.
Si vous frappez un seau plein d'un liquide non newtonien épaississant de cisaillement, la contrainte introduite par la force entrante provoque les atomes du fluide pour s'arrêter de manière à ce qu'il se comporte comme un solide. Votre main ne passera pas. Si vous enfoncez lentement votre main dans le liquide, cela pénétrera avec succès. Si vous tirez votre main brusquement, il se comportera à nouveau comme un solide, et vous pouvez littéralement tirer un seau du liquide de son récipient de cette manière.
un cisaillement amincissant le comportement fluide non newtonienes de la manière opposée. Dans ce type, le fluide devient plus mince, plutôt que plus épais, lorsque la contrainte est appliquée. Également appelée pseudoplastique, des exemples de ce type de liquide non newtonien comprennent le ketchup, le dentifrice et la peinture. L'effet ne dure généralement pas longtemps dans l'un ou l'autre type, ne se poursuivant que tant que la contrainte est appliquée.
Les liquides non newtoniens nous aident à comprendre la grande variété de liquides qui existent dans le monde physique. Les solides en plastique, les fluides de loi de puissance, les fluides viscoélastiques et les fluides de viscosité dépendants du temps sont d'autres qui présentent des relations complexes et contre-intuites entre la contrainte de cisaillement et la viscosité / l'élasticité. Cependant, le liquide non newtonien est probablement le plus excitant à jouer.
Une recherche de liquide non newtonien sur YouTube fait apparaître des résultats intéressants. Lors de plusieurs émissions de jeux, hôtes ou concurrents traversent de grandes cuves d'épaississement du liquide non newtonien, unBle pour les traverser à moins qu'ils ne s'arrêtent - auquel cas ils coulent immédiatement. Lorsqu'ils sont combinés avec une plaque oscillante, les fluides non newtoniens présentent d'autres propriétés inhabituelles, comme les «doigts» saillants et les trous qui persistent après les avoir créés. Une plaque oscillante applique un stress sur une base périodique, en changeant rapidement la viscosité du liquide et en le mettant dans un milieu étrange entre un liquide et un solide.
Une application pratique pour l'épaississement de cisaillement des fluides non newtoniens peut être dans un armure corporelle du futur. Étant donné que de tels fluides sont généralement flexibles, ils permettraient aux soldats de se déplacer librement lorsqu'ils ne sont pas attaqués. Mais s'ils étaient confrontés à une balle de vitesse, ils seraient rapidement plus difficiles, se réalisant comme une armure traditionnelle. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour voir si les liquides non newtoniens conviennent aux militaires, mais jusque-là, il est sûr de jouer avec.