Kaša kukuričného škrobu a vody je omnoho zvláštnejšia ako súčet jej častí. Pohybujte pomaly a tečie ako tekutina; zasiahla to alebo sa jej rýchlo zrútila a uzamkla sa ako pevná látka.
Goo je také divné, že získalo seusovskú slávu (a meno) v „Bartholomew a Oobleck“, v ktorej látka takmer zapečatila osud Diddského kráľovstva.
Okrem rozprávok je oobleck základom vedeckých laboratórií a predškolských tried. Vedci teraz vytvorili prvý trojrozmerný počítačový model, ktorý dokáže predvídať zdanlivo záhadné správanie látky, prípadne otvára dvere oveľa závažnejšiemu použitiu ooblecku. (To, či by tento model zachránil kráľovstvo Didd, to nikdy nebudeme vedieť.)
„Môžu existovať spôsoby, ako použiť tento materiál spôsobmi, o ktorých sme zatiaľ neuvažovali, kde ho môžete navrhnúť tak, aby sa zmenil na solídne správanie za veľmi špecifických okolností,“ uviedol vedúci štúdie Ken Kamrin, strojný inžinier v spoločnosti Massachusettský Inštitút Technológie. Jedným z príkladov, Kamrin povedal pre Live Science, môže byť ochranný odev, ktorý sa môže pohybovať a pohybovať flexibilne, pokiaľ nebude tvrdo zasiahnutý. V takom prípade by stuhol a pôsobil ako štít.
Nezvyčajná tekutina
Oobleck je nenewtonská tekutina, čo je tekutina, ktorá pri strese mení viskozitu (ako ľahko tečie). Keď prsty pomaly pretekáte kukuričným škrobom a vodou, správa sa ako tekutina, ale vyvíja rýchlu silu a stuhne, ohýba a dokonca sa roztrhne.
„Je to naozaj ako tekutina, ak ju pohnete pomaly, ale ak s ňou budete hrať rýchlo, urobí všetko, čo od pevniny očakávate,“ povedal Kamrin.
Po tom, čo sa Kamrin a jeho kolegovia dozvedeli vedeckú reč o vlastnostiach ooblecku, začali „veľmi zdravú“ internú diskusiu o tom, ako sa môže kukuričný škrob a voda líšiť od iných vlhkých zrnitých materiálov. Vedec a jeho tím sa zvyčajne zameriavajú na tok piesku, štrku a iných priemyselných materiálov. Ale kukuričný škrob je iný, povedal, zväčša preto, že častice sú také malé. Častice kukuričného škrobu majú veľkosť mikrónov až 10 mikrónov, menšiu ako je priemer ľudských vlasov.
Pri tejto veľkosti sú častice citlivé na najmenšie tepelné a elektrické sily, uviedol Kamrin. Výsledkom je, že častice kukuričného škrobu vo vode sa navzájom mierne odpudzujú, držané od seba silnými silami, ktoré sú príliš slabé na to, aby narážali na niečo také veľké ako zrnko piesku. Táto odpudivá sila pomáha toku kalu, pretože častice uprednostňujú vrstvu tekutiny medzi tým. Keď sa však stlačia dokopy, trenie preberie a častice sa pohybujú ako pevná látka.
Tvorba modelu
Kamrin a jeho tím začali s počítačovým modelom mokrého piesku, ktorý už vyvinuli, s úpravami tak, aby lepšie napodobňovali vlhký kukuričný škrob. Najdôležitejšie je, že pridali ďalšiu premennú, aby predpovedali, koľko zŕn kukuričného škrobu sa navzájom dotýka v danej oblasti tekutiny. Táto premenná, ktorú Kamrin vtipne označuje ako „hrboľnosť“, umožňuje modelu určiť, ako bude oobleck pevný alebo kvapalný.
Tento model, načrtnutý 27. septembra v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences, sa dá použiť na simuláciu reakcií ooblecku na rôzne sily, napríklad na stlačenie medzi dve platne alebo na zásah projektilom. Vedci tiež testovali model s virtuálnym „kolesom“ tak, že ho prešli cez nádrž s oobleckom a zistili, že čím rýchlejšie koleso cestuje, tým pevnejšie je povrch ooblecku.
Tento experiment je odrazom jedného možného použitia ooblecku ako dočasnej výplne medzier, uviedol Kamrin. Na ceste s dostatočne vysokým rýchlostným limitom by sa vrecúšok s oobleckom (alebo materiál podobný oobleckom) mohol vyhodiť do výmetu, deformovať sa tak, aby vyplnil prázdnotu, a prejsť na pevnú látku, keď prejde kolesami automobilu.
Pretože vedci materiálov sa viac zaujímajú o divné vlastnosti ooblecku, nový model by mohol byť užitočný na testovanie aplikácií prakticky, uviedol Kamrin.
„V podstate sa môžete pokúsiť navrhnúť na počítači pomocou tohto modelu,“ povedal, „a keď si myslíte, že máte správny protokol, môžete niečo urobiť.“
Pôvodne uverejnené na Live Science.
