Płyny newtonowskie i nienewtonowskie cieszą się ostatnio aktywnym zainteresowaniem nie tylko naukowców, ale także zwykłych ludzi. Wynika to z faktu, że płyn nienewtonowski jest łatwy do wykonania własnymi rękami i nadaje się do domowych eksperymentów. Na początek zastanówmy się, jakie to ogólnie substancje. Płyn Newtona podlega prawu tarcia lepkościowego Newtona, dlatego otrzymał swoją nazwę. Zgodnie z tym prawem naprężenie ścinające w płaszczyznach styku warstw cieczy jest wprost proporcjonalne do pochodnej prędkości jej przepływu w kierunku normalnym do tych płaszczyzn.
Brzmi to dość skomplikowanie, ale dla czytelnika stanie się bardziej jasne, jeśli powiemy, że płyn newtonowski to woda, olej i większość płynnych substancji znanych nam w codziennym użytkowaniu, czyli takich, które zachowują swoje właściwości. stan skupienia, cokolwiek z nimi nie zrobiłeś (oczywiście o ile nie mówimy o parowaniu lub zamrażaniu). Ale jeśli zależność opisana w powyższej definicji jest odwrotnie proporcjonalna, możemy mówić o płynie nienewtonowskim.
Taka ciecz jest zawsze niejednorodna, zawiera duże cząsteczki, które gromadzą się w sieci krystaliczne, więc lepkość zależy bezpośrednio od szybkości przepływu związku. Im wyższa prędkość, tym większa lepkość. Częściowo do tego typu substancji zalicza się płyny tiksotropowe, czyli zmieniające z czasem lepkość, takie jak kit czy czekolada. Ponadto niektórzy naukowcy mają tendencję do postrzegania krwi jako substancji, która nie działa zgodnie z prawami tarcia lepkiego Newtona, ponieważ jest to niejednorodna ciecz, jest zawiesiną osocza i wielu komórek krwi. Każdy lekarz potwierdzi, że lepkość krwi może się różnić w różnych częściach układu naczyniowego, co często jest patologią. Jednak nie każda substancja jest w zasadzie zdolna do takich metamorfoz.
Płyn nienewtonowski można bardzo łatwo przygotować w domu. Musisz wziąć 1,5 części skrobi (najlepiej kukurydzy, ale wystarczy ziemniak) i jedną część wody. Składniki należy mieszać powoli, aby nie było grudek. Najlepiej rozłożyć go dość cienką warstwą na blasze do pieczenia, ale oczywiście można doświadczyć wszelkich interakcji. Postaraj się szybko "szufladować" płynem palcami, a będzie wyglądać i czuć się jak zamrożona plastikowa masa. Rozluźnij palce, a płyn spłynie. Płyn newtonowski nie jest zdolny do takich sztuczek! Możesz wziąć substancję w garść i zacząć ją wyrzucać. Wkrótce stanie się lepki i plastyczny, dlatego będzie wydawał się tańczyć w twoich dłoniach - to bardzo interesujący widok!Płyn zroluj w grudkę, będzie elastyczny i przyjemny, ale jeśli rozluźnisz dłoń, będzie się rozprowadzał. Ciekawe jest dodawanie do niego barwników, aby bawić się z dziećmi. Niektórzy idą dalej, a nawet próbują biegać po płynie nienewtonowskim, toczyć na nim obiekty i tak dalej, ale do takich eksperymentów potrzeba oczywiście znacznie więcej materiału niż do eksperymentów domowych. Możesz znaleźć wiele relacji wideo i kontynuować odkrywanie fascynującego świata fizyki.
