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Fluido non newtoniano, sostanza resistente agli urti

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Quest’oggi, vogliamo parlare di una sostanza dalle proprietà incredibili e dalle varie applicazioni, una sostanza che se colpita con forza oppone così tanta resistenza da sembrare solida. Potrà sembrare un’assurdità e magari potrete anche non crederci. Quindi andiamo alla scoperta dei “fluidi non newtoniani“.
Cos’è un fluido non newtoniano
Per spiegarvi a dovere il concetto di fluido non newtoniano, ci affidiamo ad un semplice esempio. E’ noto a tutti che se mescoliamo l’acqua con un cucchiaio questa non modificherà la sua resistenza a seconda della velocità con cui giriamo. Anche se la mescolassimo lentamente o con più forza, la resistenza che opporrebbe, sarebbe sempre la stessa. Fluidi di questo genere sono detti “fluidi newtoniani” e ne siamo circondati. L’olio e perfino l’aria che respiriamo sono ottimi esempi.
Contrariamente a quanto scritto sopra, esistono alcuni fluidi che hanno un comportamento opposto a quelli newtoniani e per questo sono detti non newtoniani. Riprendendo l’esempio di prima, se al posto dell’acqua mettessimo un fluido di questo tipo, più velocemente ruotiassimo il cucchiaio più sararebbe difficile mescolare. Quindi, a seconda della forza applicata la resistenza dei fluidi non newtoniani aumenta o diminuisce. L’aspetto più affascinante è che una volta smesso di mescolare, il fluido ritorna al suo stato originale.
Qualche esempio? Nell’industria farmaceutica vengono usati per preparare unguenti ed emulsioni. Anche il sangue può essere considerato un fluido di tipo non newtoniano. Ma se per curiosità intendete provare di persona l’effetto di un fluido non newtoniano, con una semplice combinazione di ingredienti da cucina e una spesa di pochi euro potete creare una sostanza che si comporta allo stesso modo.
Come crearlo: la ricetta
Per creare un fluido non newtoniano, bisogna procurarsi due sostanze abbastanza reperibili: l’amido di mais (o anche la fecola di patate) e l’acqua. Prendete l’amido di mais e versatelo in un contenitore, quindi aggiungete l’acqua. La proporzione deve essere di 1 kg ogni 1,25 kg di amido. Se per esempio usate 250 g di amido, vi occorrerà 200 g di acqua. Una volta aggiunta l’acqua, mescolate lentamente fino a creare una poltiglia. Se la soluzione è stata preparata correttamente, potete dare il via all’esperimento.
Provate innanzitutto a immergere lentamente un dito nel composto: affonderà come se fosse un liquido qualsiasi. Immergete poi il dito con una forza maggiore ed ecco la sorpresa: il liquido si indurisce all’istante al momento dell’impatto. L’effetto sarà più evidente se cercate di colpirlo con un pugno. Trattandosi di una sospensione, il fluido perderà le sue proprietà nell’arco di qualche ora e l’amido si depositerà sul fondo. Basterà comunque mescolare ancora per riottenere lo stesso effetto.
Un fluido divertente
I fluidi non newtoniani posso creare effetti davvero stupefacenti, pensate per esempio di riempire una piscina con una quantità immensa (ma proporzionata) di amido. Se qualcuno vi camminasse sopra, rimarrebbe sospeso sulla superficie e potrebbe raggiungere l’altra sponda della piscina.
Altre, non meno importanti, applicazioni
Il suo uso non si limita al divertimento, perché come qualsiasi legge fisica può trovare impiego in ambito commerciale e militare. Pensate che qualche anno fa, il Regno Unito ha finanziato un’azienda privata affinché producesse dei giubbotti capaci di irrigidirsi in caso di impatto, divendato impenetrabili. Questa tecnologia potrebbe salvare tante vite di soldati – o forze dell’ordine- sparsi in tutto il mondo.
Non finisce qua, infatti, una casa inglese la Tech21 ha progettato una cover per Smartphone e Tablet che sfruttando lo stesso effetto dei fluidi non newtoniani, assicura i vostri dispositivi dagli urti, anche quelli più violenti.
Conclusioni
Solo il tempo potrà rivelarci se i fluidi non newtoniani saranno maggiormente utilizzati in futuro. Magari ne verranno creati di nuovi, e verranno utilizzati per altrettante nuove tecnologie, soprattuto in campo militare, per salvare vite preziose o creare veicoli indistruttibili (?).
Voi cosa ne pensate, i fluidi non newtoniani, riusciranno ad entrare nel panorama globale?

Manfredi Schiera

Fonte: Tasc

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