Un fluide
non-newtonien est un fluide dont la viscosité est variable en fonction de la
contrainte appliquée. Le liquide non-newtonien est plus communément connu
fécule de maïs dissoute dans l'eau. Contraste avec des fluides newtoniens,
comme l'eau, dont le comportement peut être décrit exclusivement par la
température et la pression, et non les forces qui agissent sur lui de seconde
en seconde. Fluides non-newtoniens sont des substances fascinants qui peuvent
être utilisées pour nous aider à comprendre la physique de façon plus
détaillée, dans un moyen pratique de passionnant.
Si vous percez
un seau plein d'un fluide non-newtonien cisaillement épaississement, la
contrainte introduite par la force entrante provoque les atomes dans le liquide
pour réorganiser de telle sorte qu'il se comporte comme un solide. Votre main
ne sera pas passée. Si vous poussez votre main dans le liquide lentement,
cependant, il va pénétrer avec succès. Si vous tirez votre main brusquement, il
sera à nouveau se comporter comme un solide, et vous pouvez littéralement tirer
un seau du fluide hors de son récipient de cette façon.
Un fluide
non-newtonien rhé fluidifiant se comporte dans le sens inverse. Dans ce type,
le fluide devient plus mince, et non plus épais, lorsque la contrainte est
appliquée. Aussi appelé pseudo, exemples de ce type de fluide non-newtonien
comprennent ketchup, pâte dentifrice, et de la peinture. L'effet ne dure pas
longtemps généralement en deux types, en continuant aussi longtemps que la
contrainte est appliquée.
Fluides
non-newtoniens nous aident à comprendre la grande variété de fluides qui
existent dans le monde physique. Solides en plastique, des fluides de droit,
fluides viscoélastiques, et les liquides de viscosité en fonction du temps sont
d'autres qui présentent des rapports complexes et contre-intuitifs entre la contrainte
de cisaillement et de la viscosité / élasticité. Cependant, le fluide
non-newtonien est probablement le plus excitant de jouer avec.
Une recherche de
fluide non-newtonien sur YouTube apporte quelques résultats intéressants. Sur
plusieurs émissions de jeux, ordinateurs ou les candidats traversent de grandes
cuves de cisaillement épaississement non-newtonien fluide, capable de les
traverser à moins qu'ils ne s'arrêtent - dans ce cas, ils coulent
immédiatement. Lorsqu'il est combiné avec une plaque oscillante, fluides
non-newtoniens en évidence d'autres propriétés inhabituelles, comme en saillie
"doigts" et les trous qui persistent après leur création. Une plaque
oscillante s'applique stress sur une base périodique, l'évolution rapide de la
viscosité du fluide et de le mettre dans une position de compromis étrange
entre un liquide et un solide.
Une application
pratique pour les fluides non-newtoniens épaississants cisaillement peut être
dans le corps d'armure de l'avenir. Étant donné que ces fluides sont
généralement flexibles, ils permettent aux soldats de se déplacer librement
quand il n'est pas l'objet d'attaques. Mais en cas de confrontation avec une
balle de fusil, ils seraient rapidement plus difficile, d'effectuer comme une
armure traditionnelle. Plus de recherche est nécessaire pour voir si les
fluides non-newtoniens sont adaptés pour l'armée, mais jusque-là, il est sûr
amusant de jouer avec.