Фото - Луганский центр стоматологической имплантации

Вчені розкрили секрет прогулянок по воді

Як з'ясувалося, прогулятися по воді не так-то вже й складно. Успіх цього заходу залежить лише від того, скільки у вас з собою крохмалю, отриманого з кукурудзяної муки. Тому що якщо цієї речовини достатньо, то ви легко можете здивувати своїх знайомих нескладним, але дуже ефектним фокусом, який прикрасить будь-яку вечірку біля басейну. Як з'ясувалося, прогулятися по воді не так-то вже й складно

Власне кажучи, з такої вечірки все і почалося: на YouTube був розміщений відеоролик, де були у всіх деталях зняті такі прогулянки по воді в басейні одного з американських особняків. Проте, вчені з Чиказького університету розгадали цей трюк практично відразу. Вони звернули увагу на те, що прогулюються по басейну леді і джентльмени рухаються дещо дивно - не просто йдуть, а пересуваються невеликими стрибками, немов би намагаючись сильніше вдарити ногами по поверхні рідини.

Більш уважний перегляд також виявив, що і сама вода реагує на ці удари вельми нестандартно - вона, немов батут, відкидає сміливця, який ризикнув погуляти по її поверхні. Власне кажучи, саме тому він і не тоне. Це навело дослідників на думку, що "фокусники" якимось чином перетворили поверхню води в так звану неньютонівської рідина.

Нагадаю, що неньютоновская рідина - це суспензія, що включає в себе великі частинки (її прикладом може служити звичайна бруд). Через їх присутності рідина подібного типу може проявляти незвичайні властивості - наприклад, іноді вести себе як пружне тверде тіло. До речі, саме так і було з поверхнею води в даному випадку, тобто приклад неньютонівської поведінки у наявності.

Читайте також: Липучкою - по бездоріжжю і нехлюйству!

Вирішивши перевірити свою гіпотезу, дослідники провели простий експеримент. Вони додали кілька крохмалю з кукурудзи в ємність з водою, і після того, як клейстер рівномірно розподілився по поверхні, кілька разів ударили по воді металевим стрижнем. Ефект вийшов незвичайний, але цілком передбачуваний: суспензія активно відштовхувала стрижень. Після вчені кілька разів плавно опускали руку в той же самий розчин. В даному випадку людська кисть спокійно проходила крізь поверхню, тобто, тонула. "Якби ви спробували вдарити цю суспензію, то просто-напросто могли б зламати зап'ястя", - так прокоментував результати дослідів фізик Чиказького університету Скотт Вейтукейтіс.

Після того, як гіпотеза підтвердилася, вчені вирішили розібратися, чому суспензія з води і кукурудзяного крохмалю поводиться саме так, а не інакше. Для цього вони повторили експерименти, паралельно просвічуючи розчин рентгенівськими променями (оскільки було вжито належних заходів безпеки, жоден фізик не постраждав).

Для цього вони повторили експерименти, паралельно просвічуючи розчин рентгенівськими променями (оскільки було вжито належних заходів безпеки, жоден фізик не постраждав)

В результаті з'ясувалася дуже цікава річ. Виявляється, удар по поверхні води змушує частинки крохмалю, завислі в рідині, швидко-швидко зібратися разом. Причому роблять вони це не по своїй волі - їх "згрібають в купу" сили поверхневого натягу. Цей процес дуже схожий на утворення снігового замету перед ковшем снігоочисника. У поверхні води виникає ущільнення, яке настільки міцно, що може відштовхувати предмети з тією ж силою, з якою кінчик каблука-шпильки жіночих туфель тисне на асфальт.

У тому ж випадку, коли вплив на суспензію м'яке і плавне, частинки просто не встигають швидко злипнутися і створити ущільнення. Саме тому рука спокійно проходить крізь поверхню, продавлюючи її.

Виходячи з даних рентгенографії, вчені побудували комп'ютерну модель процесу, яка показала: чим різкіше удар по поверхні суспензії, тим сильніше вона відштовхне "кривдника". Тобто, спокійно пройти по поверхні суміші води з кукурудзяним крохмалем не вийде навіть на шпильках, але ось пробігтися підтюпцем цілком собі можна.

"Результати експерименту мене не сильно здивували. Але експеримент був цікавим, тому що мої колеги нарешті змогли побачити, як саме відбувається ущільнення частинок крохмалю", - зауважив фізик Амстердамського університету Даніель Бонн, після того як отримав звіт команди Вейтукейтіса. Сам він проводив схожі дослідження, однак не бив по крохмальної суспензії стрижнем з металу, а стріляв в неї кулями з різної відстані. Результат був майже такий же: в більшості випадків кулі відскакували.

Тепер обидва дослідники говорять, що відкриття механізму поведінки крохмалю у воді допоможе інженерам, які вже багато років намагаються створити "рідкий" бронежилет. Він повинен являти собою суспензію, що складається з рідини, в якій будуть розчинені нитки поліпарафенілен-терефталаміда (більш відомого під назвою кевлар). За своїми властивостями цей бронежилет буде перевершувати всі сучасні "кіраси" - він буде в кілька разів міцніше і легше. Однак до сих пір спроби учених не увінчалися успіхом: не вдається так розташувати нитки, щоб вони вели себе подібно частинкам крохмалю. Однак тепер ця задачка, схоже, нарешті може бути успішно вирішена.

Читайте також: "Рідка сумка" знешкодить бомби

У той же час фізики попереджають: можливо, експерименти з кевларовими суспензиями будуть не настільки успішними. Адже те, що відбувається в одних розчинах, може зовсім не проявлятися в інших, особливо якщо мова йде про неньютоновскіх рідинах, властивості яких дуже індивідуальні. Так, наприклад, до цих пір ніхто не знає, чому при сильному впливі кукурудзяний крохмаль починає ущільнюватися, а ось торф'яна суспензія на болотах або відомий всім кетчуп, навпаки, розсмоктуються. Хоча не виключено, що і цю загадку фізики незабаром розгадають ...

Читайте найцікавіше в рубриці "Наука і техніка"


  • Зуботехническая лаборатория

    Детали
  • Лечение, отбеливание и удаление зубов

    Детали
  • Исправление прикуса. Детская стоматология

    Детали