11/06/2013 - Nicht newtonische Flüssigkeiten in Kleidung, die vor Schock verhärtet werden

Menéame

Schutzwesten, Röcke, Röckchen oder Helme, weich und leicht, aber sie werden hart vor dem Druck von Schlägen oder plötzlichen Bewegungen. Materialien mit diesen Eigenschaften könnten als Folge der Forschung von Wissenschaftlern der Universität Costa Rica (UCR) die Fähigkeit bestimmter Materialien pflanzlichen Ursprungs erforschen.

Diese Produkte werden in flüssigem Zustand in Ruhe gehalten, aber wie es auf sie angewendet wird Druck oder Bewegung Sie werden langsam wieder. dicker und resistenter.

Diese Eigenschaft wird als "Reopexia" bezeichnet und besitzt einige Flüssigkeiten, die als "Reophie" bezeichnet werden. nicht newtonianisch, die Veränderungen ihrer Viskosität aufweisen. Wenn sie sich in Ruhe verhalten wie eine Flüssigkeit, aber wenn sie unter Druck stehen, plötzlichen Bewegungen ausgesetzt werden oder geschüttelt werden, verhalten sie sich wie ein Festkörper. Der Zustandswechsel ist fast sofort.

Beispiele für reopektische Flüssigkeiten sind einige Öle, Tinten und Mischungen von Wasser mit Gips. Die bekanntesten sind diejenigen, die aus der Mischung von Wasser mit Maisstärke oder Maisstärke.

Junge Forschung

Die Studentin an der Chemieschule der UCR, Yuliana Chaves Chacon untersucht die reopectic Eigenschaften der Stärke, um Ergebnisse zu sammeln, die sie in ihrer Diplomarbeit in Chemie präsentieren wird.

Die junge Frau verwendet Mischungen von Stärke und Wasser "weil Stärke leicht zu erhalten ist, ist es ein biologisches Material aus Cellulose und bildet Interaktionen mit Wasserstoffbrücke und Wasser, um diese charakteristische Konsistenz zu bilden. Darüber hinaus ist es ein preiswertes, benutzerfreundliches und leicht zu erhaltendes Material."

Aber die Forscherin will über die reopekten Eigenschaften der Stärke hinausgehen und ihr durch physikalisch-chemische Verfahren andere Eigenschaften verleihen, damit sie sich nicht nur wie ein Festkörper verhält, sondern sich auch wie ein elektrischer oder magnetischer Leiter verhält.

Der Prozess der Übertragung von Eigenschaften, die ein Material nicht hatte, wird als "funktionalisieren" bezeichnet. "Wir versuchen, diese Eigenschaft zu testen und sie mit dem leitfähigen Polymer und mit den magnetischen Nanopartikeln funktional zu gestalten, um zu sehen, ob wir zusätzlich zu dieser reopexischen Eigenschaft auch magnetische und elektrische Eigenschaften zur Erstellung neuer Materialien liefern können," erklärte Chaves.

Er fügte hinzu, dass er zu diesem Zweck Labortests mit unterschiedlichen Konzentrationen von Materialien sowohl Stärke als auch Polymere für Leitfähigkeit und Nanopartikel für Magnetismus durchführt.

Das "weil es einige Probleme gibt. Wenn Sie zum Beispiel viel Material haben, verlieren Sie vielleicht das reopexische Eigentum, das uns interessiert. Dann testen wir mit unterschiedlichen Konzentrationen und messen gleichzeitig die Leitfähigkeit, um einen Zwischenpunkt zu erreichen, an dem es Leitfähigkeit gibt und reopexische Eigenschaften hat. Ähnliches tun wir mit den magnetischen Eigenschaften," erklärte die Forscherin.

Im Sport und im Krieg

Heute wird in der Welt viel mit den reopexischen Eigenschaften einiger Materialien erforscht, und die UCR ist keine Ausnahme. In anderen Ländern ist es von Interesse, daß wir Schutzausrüstungen für Menschen entwickeln.

Im Sportbereich soll die Fähigkeit dieser Materialien zur Schaffung von Sportkleidung gestärkt werden, die die Belastung durch die Auswirkungen verringert. Besonders bei Sportarten wie Autofahren, Fallschirmspringen und Leichtathletik.

Zum Beispiel werden Schuhe mit auf reopekten Flüssigkeiten basierenden Aufprallabsorptionssystemen entwickelt, was ihre Zug-, Griff- und Stützleistung verbessert.

Diese neuen Materialien haben ein großes Interesse am Schutz der Fahrgäste bei Verkehrsunfällen sowie an Körperpanzern und Panzern für Kriegsfahrzeuge geweckt.

EIN BÖSER GESCHICHTE

Isaac Newton, der Vater des Gesetzes der Schwerkraft, warnte, dass die Flüssigkeiten eine stabile Viskosität hätten, d.h. dass ihre physikalischen Eigenschaften immer gleich sein werden, unabhängig von den Veränderungen in der Temperatur, dem Druck oder den Kräften, die auf sie angewandt werden. Dies ist der Fall bei Wasser. Viele Jahre später entdeckten Wissenschaftler, daß nicht alle Flüssigkeiten so stabil waren. Seitdem werden diese letzten nicht-Newton-Fliesen genannt.

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Universität Costa Rica

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