Svelata l’origine delle onde di Oobleck

Un team di scienziati è riuscito a demistificare l’origine di Oobleck, un fluido non newtoniano che può imitare le qualità di un solido o di un liquido. Oobleck è un liquido in cui lo sforzo di taglio è proporzionale alla velocità nella direzione della tangente. Nei fluidi newtoniani, come l’acqua, lo stress è proporzionale alla velocità di deformazione e non alla velocità.

In fondo, un fluido non newtoniano si comporta “a differenza” delle sabbie mobili: se restiamo tranquilli affondiamo, ma se ci muoviamo e provochiamo vibrazioni, il fluido reagisce “indurendosi”. Maneggiato delicatamente, si comporta come un liquido, ma se colpito violentemente si comporta come un solido.

Lo studio

I ricercatori dell’Università di Aix-Marseille in Francia hanno analizzato in dettaglio le onde superficiali regolari e prominenti che si formano quando un Oobleck discende un pendio in pendenza. Un fenomeno molto simile a questo sono le gocce d’acqua che si osservano alle finestre nei giorni di pioggia.

Tuttavia, a differenza delle onde d’acqua, le onde Oobleck crescono e si saturano molto più rapidamente. Per scoprire i misteri di questo fluido, gli scienziati hanno condotto diversi esperimenti con una miscela di amido di mais e acqua su un piano inclinato.

Il team ha misurato l’inizio delle onde e la loro velocità e ha utilizzato un laser per stimare lo spessore del film fluido. Nel caso di Oobleck concentrato, l’inizio della destabilizzazione è diverso dalla destabilizzazione di un fluido newtoniano come l’acqua.

Nei test, Oobleck è passato improvvisamente da liquido a solido a causa dei contatti di attrito tra le particelle di amido. Durante la discesa di un pendio, l’abbondanza di contatti di attrito portava a un comportamento curioso: la velocità del flusso diminuiva all’aumentare della sollecitazione imposta. Il team ha dimostrato che questo effetto è accoppiato alla superficie senza flusso e può produrre immediatamente un modello d’onda regolare.

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