玉米淀粉和水的惊人特性

时间：2022-01-22 16:25:14 来源：

在正确的比例，水和玉米淀粉的混合物显示出一些神秘的品质。它是一种液体，直到你扔掉保龄球。然后它在撞击点固化，球反弹。您可以在物质上运行的人们找到分数的在线视频，只能在停止后陷入困境。

该物质 - 也称为“Oobleck”，致敬Seuss Story博士 - 为伟大的派对技巧做出了伟大的党派，但研究人员认为它可能具有更多的实际应用，例如使用它来制造保护齿轮。当液体与由小颗粒制成的其他物质混合时发生这种现象（约10微米）。玉米淀粉是最常用的，因为它是便宜和批量生产的。研究人员认为，当悬浮粒子在影响点收集时，创建了固态，但仍有许多关于如何以及为什么的问题。

在Eric Brown的实验室，机械工程与材料科学与物理学助理教授，研究人员已经走得更近一步，以弄清楚它是如何工作的。具体而言，它们看着固化后物质如何回到液体。这个过程结果与传统模型所预测的是截然不同的。他们的研究本周在物理评论液中发表。

在流变学（流体性质的研究）中，关于牛顿液体（例如水和其他常见流体）的标准思考，使物质应“放松”或在毫秒内返回液体形式。但实验室的测试发现，粒子的解除过程实际上大约一秒钟 - 比以前预期的几倍长。

“它不仅偏离了这个理论，它偏出了辉煌，”棕色实验室的研究生rijanmaharjan说，“纸张的铅作者”。

这一发现也有很长的路要解释物质其显着性质。

“如果它在毫秒内融化，就像旧模型预测一样，那么有人在它上跑步就会沉没，而不是能够以坚实的方式跑，”棕色说。

玉米淀粉 - 水混合物的凝固作用可能与称为剪切增厚的现象有关，其中撞击和其他应力导致某些流体改变性能。由于玉米淀粉混合具有对应力的独特响应，布朗的实验室使用特殊装置来测量这些效果，其中高速相机捕获当杆卡入解决方案的容器时发生的事情。

研究人员对粒子放松的最新发现是拼图的重要性，只要将这种物质用途即可。例如，有早期版本的自愈防护背心和自行车头盔，但扩展了应用范围需要更多关于材料物理的细节。通过更多细节，可以创建物质独特的预测模型。

“如果我们想要设计某种冲击保护装置，我们使用什么材料？”他说。“如果我们理解，例如，不同的材料属性如何影响行为，那么我们可以知道特定材料真的很好抵抗一定的力量。”

出版物：rijan maharjan和埃里克·棕色，“从广义牛顿理论在不连续剪切增厚悬浮液中的放松时间的巨大偏离”，“物理。rev.液体2,2017; DOI：10.1103 / physrevfluids.2.123301

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