Newtonsche und nicht-Newtonsche Flüssigkeiten haben in letzter Zeit nicht nur bei Wissenschaftlern, sondern auch bei gewöhnlichen Menschen reges Interesse geweckt. Dies liegt daran, dass nicht-Newtonsche Flüssigkeit leicht mit den eigenen Händen hergestellt werden kann und für Heimexperimente geeignet ist. Lassen Sie uns zunächst herausfinden, um welche Art von Substanzen es sich im Allgemeinen handelt. Die Newtonsche Flüssigkeit gehorcht dem Newtonschen Gesetz der viskosen Reibung, weshalb sie auch ihren Namen hat. Nach diesem Gesetz ist die Scherspannung in den Kontaktebenen zwischen den Schichten einer Flüssigkeit direkt proportional zur Ableitung der Geschwindigkeit ihrer Strömung in der Richtung senkrecht zu diesen Ebenen.
Es klingt ziemlich kompliziert, aber es wird dem Leser klarer, wenn wir sagen, dass die Newtonsche Flüssigkeit Wasser, Öl und die meisten flüssigen Substanzen sind, die uns im täglichen Gebrauch vertraut sind, dh diejenigen, die ihre Eigenschaften beh alten Aggregatzustand, was auch immer Sie nicht damit gemacht haben (es sei denn, wir sprechen natürlich von Verdunstung oder Gefrieren). Wenn die in der obigen Definition beschriebene Abhängigkeit jedoch umgekehrt proportional ist, können wir von einer nicht-newtonschen Flüssigkeit sprechen.
Eine solche Flüssigkeit ist immer heterogen, sie enthält große Moleküle, die sich in Kristallgittern ansammeln, daher hängt die Viskosität direkt von der Fließgeschwindigkeit der Verbindung ab. Je höher die Drehzahl, desto größer die Viskosität. Zum Teil gehören zu dieser Art von Stoffen thixotrope Flüssigkeiten, also solche, die ihre Viskosität im Laufe der Zeit ändern, wie Kitt oder Schokolade. Einige Wissenschaftler neigen auch dazu, Blut als eine Substanz zu betrachten, die nicht den Newtonschen Gesetzen der viskosen Reibung entspricht, weil es eine inhomogene Flüssigkeit ist, eine Suspension aus Plasma und vielen Blutzellen. Jeder Arzt wird bestätigen, dass die Blutviskosität in verschiedenen Teilen des Gefäßsystems variieren kann, was oft eine Pathologie ist. Allerdings ist nicht jeder Stoff prinzipiell zu solchen Metamorphosen fähig.
Nicht-Newtonsche Flüssigkeit kann sehr einfach zu Hause hergestellt werden. Sie müssen 1,5 Teile Stärke (idealerweise Mais, aber auch Kartoffeln) und einen Teil Wasser einnehmen. Die Zutaten sollten langsam gemischt werden, damit keine Klumpen entstehen. Idealerweise verteilt man es in einer ziemlich dünnen Schicht auf einem Backblech, aber natürlich können Wechselwirkungen auftreten. Versuchen Sie, die Flüssigkeit schnell mit Ihren Fingern zu "schaufeln", und sie sieht aus und fühlt sich an wie eine gefrorene Plastikmasse. Entspannen Sie Ihre Finger und die Flüssigkeit läuft ab. Newtonsche Flüssigkeit ist zu solchen Tricks nicht fähig! Sie können die Substanz in einer Handvoll nehmen und anfangen, sie zu erbrechen. Sehr bald wird es zähflüssig und plastisch und scheint daher in Ihren Handflächen zu tanzen - das ist ein sehr interessanter Anblick!Rollen Sie die Flüssigkeit zu einem Klumpen, sie wird elastisch und angenehm, aber wenn Sie Ihre Handfläche entspannen, breitet sie sich aus. Es ist interessant, Farbstoffe hinzuzufügen, um mit Kindern zu spielen. Einige gehen noch weiter und versuchen sogar, auf einer nicht-newtonschen Flüssigkeit zu laufen, Objekte darauf zu rollen und so weiter, aber für solche Experimente wird natürlich viel mehr Material benötigt als für Heimexperimente. Sie können viele Videoberichte finden und die faszinierende Welt der Physik weiter erkunden.
