Bubur jagung dan air adalah jauh dari jumlah bahagiannya. Pindahkannya secara perlahan, dan ia mengalir seperti cecair; melanda atau cepat dengan cepat, dan ia dikunci seperti pepejal.
Goo sangat pelik sehingga ia mendapat kemasyhuran Seussian (dan nama) dalam "Bartholomew dan Oobleck," di mana bahan itu hampir menyegel nasib Kerajaan Didd.
Di luar cerita dongeng, oobleck merupakan tonggak makmal sains dan kelas prasekolah. Sekarang, para penyelidik telah mencipta model komputer 3-D yang pertama yang dapat meramalkan tingkah laku yang nampak misteri bahan itu, mungkin membuka pintu untuk penggunaan oobleck yang jauh lebih serius. (Sama ada model ini akan menyelamatkan Kerajaan Didd, kita tidak akan pernah tahu.)
"Mungkin ada cara untuk menggunakan bahan ini dengan cara yang belum kita fikirkan, di mana anda boleh merancangnya untuk bertukar menjadi tingkah laku yang solid seperti di bawah keadaan yang sangat khusus," kata pemimpin kajian Ken Kamrin, seorang jurutera mekanikal di Institut Teknologi Massachusetts. Salah satu contoh, Kamrin memberitahu Live Science, mungkin pakaian pelindung yang dapat bergerak dan mengalir secara fleksibel kecuali terkena keras, dalam hal ini ia akan mengeras dan bertindak seperti perisai.
Cecair luar biasa
Oobleck adalah cecair bukan Newtonian, istilah untuk cecair yang mengubah kelikatan (betapa mudahnya mengalir) di bawah tekanan. Apabila anda mengendalikan jari anda perlahan-lahan melalui tepung jagung dan air, ia bertindak seperti cecair, tetapi memohon kekuatan yang pantas, dan ia menguatkan, membeku dan juga air mata.
"Ia benar-benar seperti cecair jika anda bergerak perlahan-lahan, tetapi ia melakukan semua yang anda harapkan dari pepejal jika anda bermain dengan cepat," kata Kamrin.
Setelah melihat ceramah saintifik mengenai sifat oobleck, Kamrin dan rakan-rakannya melancarkan perdebatan dalaman yang "sangat sihat" mengenai bagaimana jagung dan air mungkin berbeza dari bahan-bahan berbutir basah yang lain. Ahli sains dan pasukannya biasanya menumpukan pada aliran pasir, kerikil dan bahan perindustrian lain. Tetapi jagung berbeza, katanya, sebahagian besarnya kerana zarah sangat kecil. Zarah tepung adalah mikron hingga 10 mikron, lebih kecil daripada diameter rambut manusia.
Pada saiz ini, zarah mudah terdedah kepada kuasa terma dan elektrik yang terkecil, kata Kamrin. Hasilnya, zarah jagung di dalam air sebenarnya menepis satu sama lain sedikit, dipisahkan oleh kekuatan terlalu lemah untuk memberi kesan kepada sesuatu yang besar seperti sebutir pasir. Daya menjijikkan ini membantu aliran buburan, kerana zarah lebih suka lapisan cecair antara masa itu. Tetapi apabila diperah bersama, geseran mengambil alih dan zarah bergerak seperti pepejal.
Membuat model
Kamrin dan pasukannya bermula dengan model komputer pasir basah yang telah mereka usahakan, membuat penyesuaian untuk meniru jagung basah yang lebih baik. Paling penting, mereka menambah pemboleh ubah tambahan untuk meramalkan berapa banyak biji tepung jagung menyentuh satu sama lain di kawasan tertentu bendalir. Pembolehubah ini, yang secara bergurau merujuk kepada "clumpiness", membolehkan model menentukan bagaimana pepejal atau cecair seperti oobleck.
Model itu, yang digariskan pada 27 September di jurnal Prosiding Akademi Sains Kebangsaan, boleh digunakan untuk mensimulasikan reaksi oobleck terhadap pelbagai pasukan, seperti diperah di antara dua plat atau dipukul dengan peluru. Para penyelidik juga menguji model itu dengan "roda" maya dengan menjalankannya di atas tangki oobleck, mendapati bahawa lebih cepat roda mengembara, lebih kuat permukaan oobleck.
Eksperimen itu menggemakan penggunaan potensi oobleck sebagai pengisi sementara untuk berlubang, kata Kamrin. Di jalan raya dengan had laju yang cukup tinggi, beg oobleck (atau bahan seperti oobleck) boleh dibuang dalam lubang, ubah bentuk untuk mengisi kekosongan dan peralihan ke pepejal apabila dikendalikan oleh roda kereta.
Sebagai bahan-bahan saintis menjadi lebih berminat dengan sifat pelik oobleck, model baru itu boleh berguna untuk menguji aplikasi secara hampir, kata Kamrin.
"Anda pada dasarnya boleh mencuba membuat reka bentuk pada komputer menggunakan model," katanya, "dan apabila anda fikir anda mempunyai protokol yang betul, anda boleh membuat sesuatu."
Originally diterbitkan pada Sains Hidup.
