Cos'è un fluido non newtoniano?

Un fluido non newtoniano è un fluido la cui viscosità è variabile in base allo stress applicato.Il fluido non newtoniano più comunemente noto è l'amido di mais disciolto in acqua.Contrasto con fluidi newtoniani come l'acqua, il cui comportamento può essere descritto esclusivamente per temperatura e pressione, non le forze che agiscono su di esso dal secondo al secondo.I fluidi non newtoniani sono sostanze affascinanti che possono essere usate per aiutarci a comprendere la fisica in modo più dettagliato, in un modo emozionante e pratico.

Se colpisci un secchio pieno di un fluido non newtoniano addensato a taglio, lo stress introdotto daLa forza in arrivo fa riorganizzare gli atomi nel fluido in modo tale che si comporti come un solido.La tua mano non passerà.Se spingi lentamente la mano nel fluido, tuttavia, penetrerà con successo.Se tiri la mano bruscamente, si comporterà di nuovo come un solido e puoi letteralmente estrarre un secchio del fluido dal suo contenitore in questo modo.

Un fluido non newtoniano di assottigliamento a taglio si comporta in modo opposto.In questo tipo, il fluido diventa più sottile, piuttosto che più spesso, quando viene applicata lo stress.Chiamato anche pseudoplastico, esempi di questo tipo di fluido non newtoniano includono ketchup, dentifricio e vernice.L'effetto di solito non dura a lungo in nessuno dei due tipi, continuando solo finché viene applicato lo stress.

Fluidi non newtoniani ci aiutano a capire l'ampia varietà di fluidi che esistono nel mondo fisico.Solidi di plastica, fluidi per legge di potenza, fluidi viscoelastici e fluidi di viscosità dipendenti dal tempo sono altri che presentano relazioni complesse e controintuitive tra stress da taglio e viscosità/elasticità.Tuttavia, il fluido non newtoniano è probabilmente il più eccitante con cui giocare.

Una ricerca di fluido non newtoniano su YouTube fa emergere alcuni risultati interessanti.In diversi spettacoli di giochi, padroni di casa o concorrenti si imbattono in grandi vasche di addensante fluido non newtoniano, in grado di attraversarli a meno che non si fermino - nel qual caso affondano immediatamente.Se combinati con una piastra oscillante, i fluidi non newtoniani dimostrano altre proprietà insolite, come dita sporgenti e buchi che persistono dopo averli creati.Una piastra oscillante applica lo stress su base periodica, cambiando rapidamente la viscosità del fluido e mettendola in una strana via di mezzo tra un liquido e un solido.

Un'applicazione pratica per l'ispessimento del taglio ad ispessimento dei fluidi non newtoniani può essere in armatura del corpo diil futuro.Poiché tali fluidi sono generalmente flessibili, consentirebbero ai soldati di muoversi liberamente quando non sono stati attaccati.Ma se confrontati con un proiettile eccessivo, sarebbero rapidamente più difficili, esibendosi come l'armatura tradizionale.Sono necessarie ulteriori ricerche per vedere se i fluidi non newtoniani sono adatti ai militari, ma fino ad allora, è sicuro di giocare.