Talvez você não conheça o termo 'oblíquo', mas é muito provável que você o tenha encontrado quando criança. Também conhecido como fluido não newtoniano, o supplies estranho às vezes se comporta como um líquido e às vezes age como um sólido. Geralmente é feito de amido de milho e água e produz horas de diversão para crianças de todos os lugares.

Soco e parece sólido, mas tente pegá-lo lentamente e escorre pelos dedos.

Mas como isso realmente funciona? E como você prevê como algo se moverá através dele?

Pesquisadores do MIT mergulharam profundamente no lodo mágico e publicaram recentemente um modelo matemático em 3D capaz de prever quando o oobleck mudará de sólido para líquido e vice-versa.

MIT modelo de amido de milho 01 0(A. Baumgarten, okay. Kamrin e J. Bales)

"As suspensões de partículas finas (como amido de milho misturado com água) exibem mudanças dramáticas na viscosidade quando cortadas, produzindo comportamentos fascinantes que cativam crianças e adultos. reólogos igualmente " os pesquisadores explicam.

"Neste trabalho, apresentamos um modelo preditivo e geral em 3D contínuo para este supplies, usando a teoria das misturas para acoplar as fases fluida e de partículas".

O nome 'oobleck' veio da gosma verde do livro do Dr. Seuss Bartolomeu e Oobleck. Mas não é apenas uma maravilha para as crianças – o supplies há muito fascina os cientistas, graças à maneira como ele se comporta de maneira diferente, dependendo de como você interage com ele.

A razão pela qual fluidos não-newtonianos têm essa capacidade se deve ao tamanho das próprias partículas. Por exemplo, as partículas de amido de milho são apenas uma fração minúscula do tamanho de um grão de areia e, por serem tão pequenas, podem ser influenciadas pela temperatura e por cargas elétricas que se acumulam ao redor das partículas.

Se você se mover lentamente pelo obleck, os grãos se repelem e deslizam suavemente. Mas se você atingir o líquido rapidamente, as partículas se tocam e o atrito cria a consistência sólida.

"É um supplies simples de fazer – você vai ao supermercado, compra amido de milho e abre a torneira" diz Ken Kamrin, engenheiro mecânico do MIT. "Mas acontece que as regras que governam como esse supplies flui são muito matizadas".

A equipe já estava trabalhando em um modelo para areia molhada, mas teve que modificá-lo para obter todas as variáveis ​​para obleck.

Para descobrir se eles haviam acertado o modelo de oobleck e ele correspondia ao mundo exact, eles simularam experimentos que haviam sido realizados anteriormente com fluido não-newtoniano – como apertar oobleck entre placas e disparar um projétil em um tanque cheio de gás. coisa.

Então, para ver como o modelo deles previa o comportamento dos oobleck, eles simularam uma roda em forma de X correndo sobre o supplies em diferentes velocidades.

Você pode ver um GIF com a aparência dessa simulação abaixo.

oobleck com um modelo de roda(Baumgarten & Kamrin, PNAS, 2019)

O modelo deles foi capaz de prever quando o obleck mudaria de um líquido para um sólido e depois de volta novamente, enquanto a roda passava por cima dele.

Embora essa pesquisa seja um pouco divertida, os pesquisadores acham que podem usar essa modelagem para testar oobleck em coisas como coletes à prova de balas de buracos.

Mas a verdadeira questão – pode impedir uma bala, foi espetacularmente respondida neste vídeo abaixo.

A pesquisa foi publicada em PNAS.

Esta matéria foi traduzida e republicada. Clique aqui para acessar o website original.