Scherverzähung

Neulich hat meine Tochter ein Rezept für eine nichtnewtonsche Flüssigkeit angebracht. Wir haben das Zeug dann angerührt (Stärke in Wasser eingerührt) und viel Spaß damit gehabt. Bei richtigem Mischungsverhältnis kann man auf die Oberfläche schlagen und das Zeug wird sofort hart. Es gibt keine Spritzer und nichts.

Dieselbe Pampe kann man aber ausgießen. Langsam, weil wenn man zu schnell gießt, wird es erstmal wieder hart, weil Zug genauso wie Druck die sogenannte Scherverzähung (oder Dilatanz) aktiviert. Das ist ein ausgesprochen verblüffender Effekt.

Jetzt hat mich interessiert, wie das funktioniert, warum das so ist und wieso es überhaupt nichtnewtonsche Flüssigkeit heißt. Also habe ich mich bei Wikipedia ein bisschen schlaugelesen. Dabei bin ich auf so viele schräge Wörter gestoßen, dass ich ganz glücklich bin – ich mag Wörter, und schräge solche ganz besonders.

Nichtnewtonsche Flüssigkeiten „werden durch eine belastungsunabhängige Viskosität charakterisiert“. Nichtnewtonsch heißen sie, weil sich ihr Verformungsverhalten nicht mit den einschlägigen Formeln Newtons beschreiben lässt. Stattdessen nimmt man die etwas umfassenderen Navier-Stokes-Gleichungen.

Das Verhalten von Flüssigkeiten, newtonsch oder nicht, ist übrigens Gegenstand der Rheologie (oder Fließkunde). Es gibt da Dinge wie Thixotropie und Rheopexie, erstere hat irgendwie mit Joghurt zu tun, letztere mit dem Gegenteil, und ich habe in dem Wikipedia-Artikel über die newtonschen Flüssigkeiten noch längst nicht alle Links zu fließkundlichen Fachbegriffen abgeklappert, die es da gibt.l Da warten sicher noch einige Wortschätze auf Entdeckung.

Ich werde jetzt sicher nicht auf Fließkunde umsatteln, aber faszinierend ist es doch. Hat sicher auch einiges Potenzial für Spielereien. Ein schönes Fachgebiet, irgendwie!

Ich stelle es mir überaus nett vor, wenn Rheologen fachsimpeln…

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4 Kommentare on “Scherverzähung”

  1. Pfeffermatz sagt:

    Sehr geil, hatte ich auch keine Ahnung von. Und zufälligerweise kam meine Tochter gestern mit genau dieser Geschichte aus dem Physik-Unterricht nach Hause! Ich habe ihr versprochen, mir ein Beispiel an Dir zu nehmen und mal ein Wasser-Mit-Stärke-Experiment mit ihr zu machen.

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  2. gnaddrig sagt:

    Nur zu, es macht Spaß!

    Ich habe gehört, dass man auch sehr schöne Effekte erzielen kann, wenn man so ein Fluid auf einen Lautsprecher tut. Irgendein alter, billiger Lautsprecher aus einem ausrangierten Radio oder so tut es wohl. Habe ich noch nicht ausprobiert, es gibt aber Youtube-Videos davon. Wenn man das richtig anstellt, tanzt das Fluid darauf, bildet Würmer, die sich aufstellen und dann wieder zusammensacken und so. Das will ich demnächst auch mal machen.

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  3. aargks sagt:

    Die Sciencebusters sind auch schon über Wasser gegangen:

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  4. gnaddrig sagt:

    Naja, Wasser. Ok, es war auch Wasser drin…

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In den Wald hineinrufen

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