A tejszínhab-tudomány fizikája a NASA-tól

A Columbia shuttle balesete után véletlenül megmentett kísérlet lehetővé teszi a tudósok számára, hogy megértsék a folyadékok alapvető, bár kevéssé ismert tulajdonságát.

fizikája

2008. április 25 .: Tegyünk egy kis tudományos kísérletet. Ha van egy doboz tejszínhab (Spanyolországban ez az úgynevezett "tejszínhab") a hűtőszekrényben, folytassa és vegye ki. Öntsön egy bőséges adag krémet egy kanálba, és vigyázzon.

(A kérdés elgondolkodásakor helyezze a kanalat a szájába a tudomány nevében.)

A tejszínhab a "nyíróhígítás" nevű jelenség miatt gyorsan változik. Ha a hab egy részét kénytelen csúszni vagy "átvágni" a hab többi részén, a hab "elvékonyodik" (kevésbé viszkózus lesz). Kevésbé hasonlít a mézre és inkább a vízre, így könnyebben folyhat, amíg a ritkítás meg nem áll.

A nyíróhígítás sok anyagban fordul elő; például. kulcsfontosságú a ketchup, a vér, a motorolaj, a festékek, a folyékony polimerek (például az olvasztott műanyag), és gyakran az anyag használatának ismerete. Például a motorolaj túlzott nyíróhígítása nem kívánatos, mert csökkenti az olaj azon képességét, hogy megvédje a gépet a kopástól. Ehelyett a festékben levágott hígítás lehetővé teszi, hogy simán folyjon ki az ecsetről, de mégis tapadjon a falra. Ez az a hatás, amely lehetővé teszi a ketchupmártás kifolyását az üvegből, de nem csöpög le és nem csúszik le a chipsről.

"A részletek a folyadék molekuláris szintű kölcsönhatásaitól függenek, és ezek a kölcsönhatások meglehetősen bonyolultak lehetnek" - mondja Robert Berg folyadékfizikus az Országos Szabványügyi és Technológiai Intézet munkatársa. "Az alapvető elméleteket még a legegyszerűbb folyadékok esetében sem igazolták közvetlenül".

Mostanáig. A nyíróhígítás jelenségének egyszerű folyadékban történő működéséről szóló elmélet első valódi megerősítését a Columbia űrrepülőgép utolsó repülésének fedélzetén végrehajtott kísérlet révén nyertük.

"Megmutatjuk, hogy az egyik legfontosabb elmélet alapvetően helyes" - mondja Greg Zimmerli, a NASA Glenn Kutatóközpontjának kísérletének tudósa. "Ez egy fontos lépés" - teszi hozzá Berg, aki a kísérlet fő kutatója.