Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Вязкий вопрос

Необычный способ сделать жидкое твёрдым.

Физики из Чикагского университета научились превращать жидкость в твёрдое вещество с помощью вращающегося цилиндра. Для этого они приготовить смесь из воды, глицерина и крахмала, которую налили в ёмкость, по форме напоминающую обычную кастрюлю. Затем в центр этой кастрюли поместили цилиндр, скорость вращения которого задавалась экспериментаторами. А дальше исследователи смотрели, как меняются свойства жидкости в зависимости от скорости вращения цилиндра. Оказалось, что при превышении определённой скорости вращения жидкость переходит в твёрдое состояние, которое пропадает, как только цилиндр останавливается. Для того, чтобы проиллюстрировать наблюдаемые изменения свойств жидкости, исследователи провели простой опыт – бросали в неё металлический шарик размером в несколько миллиметров. Без вращения цилиндра жидкость находится в своём основном состоянии и попавший в неё шарик немедленно начинает тонуть. Но как только цилиндр начинает вращаться, жидкость «затвердевает» и упавший на неё шарик может сколь угодно долгое время спокойно лежать на её поверхности. Как только вращение останавливается – «жидкость» становится жидкой и шарик тонет.

Самое поразительное, что при определённой скорости вращения цилиндра поверхность жидкости становится настолько твёрдой, что металлический шарик начинает даже отскакивать от неё. Тут стоит уточнить, что затвердевшая жидкость не вращается вместе с цилиндром, а жидким остаётся лишь небольшой тонкий слой, напрямую граничащий с вращающимся телом.  Такие необычные растворы называются неньютоновскими жидкостями, в них вязкость не является постоянной величиной и может зависеть от скорости течения жидкости и даже от времени. Посмотреть, как стальные шарики отскакивают от раствора крахмала, можно  на видео в приложении к статье авторов исследования, опубликованной в Nature.