Sapete cosa sono i fluidi non newtoniani? Sono detti anche fluidi amorfi e si comportano diversamente dai soliti materiali liquidi. La loro composizione li porta a comportarsi in maniera più simile ad un materiale solido rispetto ad uno liquido nel momento in cui si esercita una certa pressione o forza e per questo sono super interessanti!
Addirittura, c’è chi è riuscito a camminare sull’acqua proprio grazie ad un esperimento con i fluidi non newtoniani! Come? Ve lo spieghiamo subito, provando anche a replicare un fluido amorfo a casa con due semplicissimi ingredienti.
Quando la scienza incontra il divertimento: con i fluidi non newtoniani sono molti gli esperimenti che i bambini possono provare a replicare a casa
La scienza può essere davvero divertente ed è per questo che spesso vi proponiamo esperimenti scientifici da provare a casa con i bambini. Siamo infatti dell’idea che l’esperienza diretta sia la miglior forma di apprendimento: i bambini provando concretamente con le proprie mani gli effetti della scienza sulla vita se ne appassionano, imparando in maniera più efficace tutto ciò che ci sta dietro.
Per parlare di fluidi non newtoniani bastano due semplicissimi ingredienti: dell’acqua e dell’amido di mais (conosciuto anche come maizena), oppure dell’acqua e della fecola di patate (che spesso abbiamo in dispensa perché ingrediente base di molti dolci).
Per capire meglio come funziona un fluido non newtoniano basta fare un esempio: ci sono certi elementi, come l’acqua, che quando mescolati (a qualsiasi velocità) non cambiano la loro consistenza. Ne esistono però altri che una volta mescolati con forza cambiano consistenza, arrivando addirittura a diventare quasi solidi. Ce ne accorgeremo perché non riusciremo quasi più a mescolarli, con il cucchiaino che si blocca nel composto.
Prendiamo quindi 200 grammi di acqua tiepida del rubinetto e versiamola in un recipiente. Aggiungiamo a questa 250 grammi di amido di mais o di fecola di patate e mescoliamo molto bene. Piano piano si creerà un composto simile alla pastella per dolci.
Proviamo quindi ora a capire cosa significa “fluido amorfo”: se immergiamo il dito lentamente ci sembrerà di immergerlo in un liquido semplice, come fosse acqua. Ma se mettiamo più forza (immergendo quindi il dito più velocemente) ci accorgeremo che questo liquido non è più liquido, ma molto più duro di prima! La spiegazione è semplice: un fluido non newtoniano, infatti, diventa solido nel momento in cui gli si applica una energica forza. Questo perché nel composto ci sono migliaia di minuscole particelle di amido equamente distribuite che nel momento in cui vengono sottoposte ad una forza “lenta” riescono a spostarsi, mentre quando questa forza è più veloce ed energica non hanno il tempo di farlo, rimanendo solide in superficie.
Altra prova è quella della pallina: prendiamo una parte della pastella e sfregandola molto velocemente tra le mani formiamo una pallina. Una volta che smetteremo di esercitare questa pressione la pallina svanirà per tornare liquida!
Negli Stati Uniti c’è chi addirittura ha provato a portare questo esperimento alle estreme conseguenze, realizzando una piscina piena di un liquido non newtoniano che permette di “camminare sull’acqua”. Esatto, sembra assurdo e difficilissimo ma è così. Come?
Come nei nostri esperimenti casalinghi, gli studenti del corso di meccanica dell’Università di Lamar hanno mischiato un’immensa quantità di acqua e amido di mais ricreando il fluido non newtoniano. Per le stesse regole che abbiamo detto prima, è quindi possibile camminare velocemente, andare in bicicletta o saltare in questa “piscina solida” senza cadere in acqua!
Giulia Mandrino
