Nicht Newtonsche Flüssigkeit Selber Machen
Was ist eine Nicht-Newtonsche Flüssigkeit?
Eine Newtonsche Flüssigkeit verhält sich "normal". Ihre Viskosität, also ihre Zähigkeit oder Fließfähigkeit, ändert sich nicht, egal wie stark man sie beansprucht. Wasser ist ein gutes Beispiel. Es fließt gleichmäßig, egal ob man es langsam ausgießt oder schnell schüttelt.
Nicht-Newtonsche Flüssigkeiten sind anders. Ihre Viskosität kann sich verändern, wenn man Druck oder Scherkräfte auf sie ausübt. Das bedeutet, sie können sich wie Feststoffe verhalten, wenn man sie schnell belastet, und wie Flüssigkeiten, wenn man sie langsam behandelt. Das macht sie sehr interessant und überraschend!
Beispiele für Nicht-Newtonsche Flüssigkeiten
Es gibt viele Beispiele in unserem Alltag. Ketchup ist ein gutes Beispiel. Wenn man die Flasche schüttelt, wird der Ketchup dünnflüssiger und lässt sich leichter ausgießen. Farbe ist ein weiteres Beispiel. Sie muss dick genug sein, um nicht zu verlaufen, aber auch dünn genug, um aufgetragen zu werden.
Auch Blut und einige Kunststoffe sind nicht-Newtonsche Flüssigkeiten. Diese besonderen Eigenschaften sind wichtig für viele Anwendungen. Denken Sie zum Beispiel an die Stoßdämpfung im Auto.
Nicht-Newtonsche Flüssigkeit Selber Machen: Das Maisstärke-Wasser-Gemisch
Die einfachste und bekannteste nicht-Newtonsche Flüssigkeit, die man selbst herstellen kann, ist ein Gemisch aus Maisstärke und Wasser. Dieses Gemisch ist leicht zu machen und zeigt die faszinierenden Eigenschaften dieser Flüssigkeiten sehr gut.
Was man benötigt:
- Maisstärke (Speisestärke)
- Wasser
- Eine Schüssel
- Einen Löffel oder die Hände zum Mischen
Anleitung:
Geben Sie die Maisstärke in die Schüssel. Fügen Sie langsam Wasser hinzu, während Sie rühren. Das Verhältnis ist ungefähr 1,5 bis 2 Teile Maisstärke auf 1 Teil Wasser. Es ist besser, mit weniger Wasser zu beginnen und es dann langsam hinzuzufügen, bis die richtige Konsistenz erreicht ist.
Rühren Sie das Gemisch gut durch. Anfangs wird es sich schwierig anfühlen. Fügen Sie gerade so viel Wasser hinzu, dass die gesamte Maisstärke befeuchtet ist. Das Ziel ist eine Konsistenz, bei der das Gemisch sich fest anfühlt, wenn man es schnell bewegt oder darauf drückt, aber flüssig wird, wenn man es langsam bewegt.
Testen Sie die Flüssigkeit. Schlagen Sie mit der Hand auf die Oberfläche. Wenn alles richtig ist, sollte sich die Flüssigkeit fest anfühlen. Versuchen Sie, eine Kugel aus der Flüssigkeit zu formen. Sie sollte sich in Ihrer Hand fest anfühlen, aber wenn Sie sie öffnen, sollte sie zerfließen.
Wie funktioniert das Maisstärke-Wasser-Gemisch?
Das Maisstärke-Wasser-Gemisch ist ein Beispiel für eine scherverdickende Flüssigkeit. Das bedeutet, dass ihre Viskosität zunimmt, wenn sie einer Scherkraft ausgesetzt wird. Scherkraft ist die Kraft, die entsteht, wenn man versucht, die Flüssigkeit zu verformen oder zu verschieben.
Wenn man das Gemisch langsam bewegt, können sich die Maisstärkekörner aneinander vorbeigleiten. Wenn man aber schnell Druck ausübt, können sich die Körner nicht so schnell anpassen. Sie verkeilen sich ineinander und bilden vorübergehend eine Art festes Gitter.
Sobald der Druck nachlässt, lösen sich die Körner wieder und die Flüssigkeit wird wieder flüssig. Dieses Verhalten ist reversibel. Das bedeutet, dass die Flüssigkeit immer wieder zwischen festem und flüssigem Zustand wechseln kann.
Anwendungen und Experimente
Man kann viele lustige Experimente mit dem Maisstärke-Wasser-Gemisch machen. Man kann zum Beispiel versuchen, über die Flüssigkeit zu laufen. Wenn man schnell genug ist, sinkt man nicht ein. Man kann auch einen Lautsprecher mit der Flüssigkeit bedecken und beobachten, wie sie sich zu den Vibrationen bewegt und interessante Muster bildet.
Die Eigenschaften von nicht-Newtonschen Flüssigkeiten werden in vielen Bereichen genutzt. Zum Beispiel in schussfesten Westen. Das Material darin verfestigt sich beim Aufprall eines Geschosses und absorbiert so die Energie.
Auch in der Medizin werden nicht-Newtonsche Flüssigkeiten eingesetzt. Zum Beispiel in einigen Medikamenten, die erst im Körper freigesetzt werden sollen, wenn sie einer bestimmten Scherkraft ausgesetzt werden.
