Ранч-дрессинг: жидкость, твердое тело или пятый агрегат?

При использовании ранч-дрессинга можно заметить парадоксальное поведение: перевернув бутылку, сначала ничего не вытекает, словно вещество ведет себя как твердое тело, а встряхивание вызывает образование плотного комка, напоминающего жидкость.
Ранч-дрессинг: жидкость, твердое тело или пятый агрегат?
Изображение носит иллюстративный характер

Наблюдение за консистенцией: комок ранч-дрессинга сохраняет форму, подобно овощам, не растекаясь, однако при введении твердого предмета, например, моркови или сельдерея, слегка деформируется, демонстрируя присутствие жидкостных свойств.

Профессор физики и биофизики, занимающийся изучением «мягкой материи» – материалов, обладающих одновременно и вязкостью, и упругостью, объясняет этот феномен. Он ведет канал «Physics Mama» вместе со своими двумя сыновьями и отвечает на вопросы, поступающие от юных зрителей, в том числе от восьмилетнего Габриэля из ДеЛенда, Флорида.

Материя, состоящая из атомов, традиционно делится на три агрегатных состояния: твердое, жидкое и газообразное, а в некоторых курсах вводят еще плазму, где высокоэнергетичные частицы разделены на протоны и электроны. Лед, вода и туман служат классическими примерами этих состояний.

Упругость твердых тел обусловлена прочными связями между молекулами, действующими как маленькие пружинки, что обеспечивает возвращение к исходной форме после деформации. В свою очередь, вязкость жидкостей – результат внутреннего трения, благодаря которому густые среды, как мед или сироп, сопротивляются течению.

Ранч-дрессинг, наряду с йогуртом, тестом для печенья, шампунем, зубной пастой, пластилином, слаймом и глазурью, входит в класс мягкой материи, обладающей свойствами и твердого, и жидкого состояния одновременно. Этот эффект объясняется наличием длинных полимерных цепей, таких как ксантановая камедь, которая в неагитированном состоянии образует запутанную сеть, придавая продукту стабильность, а при встряхивании – позволяет молекулам свободно скользить друг относительно друга.

Под воздействием внешнего стресса наблюдаются явления сдвигового истончения и утолщения: при интенсивном перемешивании вязкость уменьшается, как в случае с кетчупом или ранч-дрессингом, а при быстром воздействии на смесь кукурузного крахмала с водой (ооблек) среда затвердевает, ведя себя как твердое тело.

Изучение поведения мягкой материи позволяет глубже понять физику повседневных веществ, параллельно с исследованиями таких экзотических состояний, как конденсат Бозе–Эйнштейна, ультрагустые кристаллы, а также инновационных материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта, обладающих удивительным сочетанием легкости и прочности.


Новое на сайте

19989Шесть историй, которые умещаются на ладони 19986Как 30 000 аккаунтов Facebook оказались в руках вьетнамских хакеров? 19985LofyGang вернулась: как бразильские хакеры охотятся на геймеров через поддельные читы 19984Автономная проверка защиты: как не отстать от ИИ-атак 19983Взлом Trellix: хакеры добрались до исходного кода одной из ведущих компаний по... 19982Почему почти 3000 монет в норвежском поле перевернули представление о викингах? 19981Как поддельная CAPTCHA опустошает ваш счёт и крадёт криптовалюту? 19980Слежка за каждым шагом: как ИИ превращает государство в машину тотального контроля 19979Как хакеры грабят компании через звонок в «техподдержку» 19978Почему именно Нью-Йорк стал самым уязвимым городом восточного побережья перед... 19977Как одна команда git push открывала доступ к миллионам репозиториев 19976Зачем древние народы убивали ножами и мечами: оружие как основа власти 19975Как Python-бэкдор DEEPDOOR крадёт ваши облачные пароли незаметно? 19974Послание в бутылке: математика невозможного 19973Почему ИИ-инфраструктура стала новой целью хакеров быстрее, чем ждали все?
Ссылка