Проект «Неньютоновские жидкости»

Природа, окружающая нас, хранит немало тайн. В самых простых вещах можно увидеть удивительные свойства и особенности.

Существуют знакомые нам агрегатные состояния веществ: твёрдые вещества, жидкие, газообразные. Особенно поражает разнообразие свойств жидких веществ. Например, вода, раствор соли, чай – это, несомненно, жидкости. Но и мёд, и сгущенное молоко, и зубная паста, и раствор крахмала в воде – это тоже жидкости. То есть, к жидкостям относятся и очень вязкие вещества, имеющие внутри определённую структуру.

Играя обычной игрушкой «хендгам» или «лизун» мы задались вопросом – что это? Жидкость или твердое тело?

В поисках ответа, наткнулись на понятие «неньютоновская жидкость» и увлеклись изучением свойств этих жидкостей, а также химией их изготовления.

Гипотеза: неньютоновские жидкости имеют характерные свойства в связи с особыми межмолекулярными взаимодействиями составляющих их компонентов и химическими реакциями, протекающими внутри данных жидкостей.

Актуальность: сейчас наблюдается «бум» использования детьми игрушек на основе неньютоновских жидкостей. Кроме того, неньютоновские жидкости окружают нас повсеместно – это и различные пластики, продукты питания, лекарства, и, даже, наша кровь. Поэтому изучение свойств данных жидкостей более чем актуально.

Цель: изучить свойства неньютоновских жидкостей и выявить возможные области их применения.

Задачи:

1. Изучить литературу по вопросу состава и свойств неньютоновских жидкостей.
2. Изучить существующие области применения неньютоновских жидкостей.
3. Получить неньютоновскую жидкость на практике.
4. Провести опыты по изучению свойств и строения неньютоновских жидкостей.
5. Рассмотреть зависимость свойств неньютоновских жидкостей от их химического строения.

Практическая значимость: неньютоновские жидкости способны менять свою вязкость в зависимости от силы воздействия на них и в зависимости от природы самой жидкости. Если жидкость при увеличении напряжения сдвига становится более текучей, то такое свойство при производстве пакетированной еды и еды в тюбиках (надавил на тюбик или пакетик – еда полилась в рот), при производстве лекарственных препаратов, которые в покое твёрдые и не текучие, а при нажиме становятся жидкими (такие лекарства удобнее принимать внутрь, удобнее использовать в виде мазей и гелей, которые при интенсивном втирании становятся менее вязкими и легко проникают к больному месту), использование всевозможных смазочных материалов, которые размягчаются только при работе механизма, а в состоянии покоя затвердевают, что увеличивает их срок службы. Если же вязкость жидкости увеличивается при увеличении скорости сдвига, то такие жидкости можно использовать в качестве защиты от резких ударов, падений, а также использовать для нейтрализации взрывной волны при вынужденном взрыве различных веществ, например, в самолёте или в подводной лодке. Такие жидкости могут дать возможность людям прыгать на большие расстояния и высоты, т.к. смогут нейтрализовать силу удара о поверхность (если, например, создать обувь, подошва которой состояла бы из такой жидкости).