Als iemand er voldoende de pas inzet, kan hij lopen over water waarin maïszetmeel (maïzena) is opgelost. Dat komt doordat een oplossing van maïzenadeeltjes in water op een uitzonderlijke manier stroomt. Prof. dr. Daniël Bonn, hoogleraar Complexe vloeistoffen aan de Universiteit van Amsterdam, heeft samen met Franse collega-wetenschappers opgehelderd waarom maïzena zich zo gedraagt. De resultaten zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Physical Review Letters van 11 januari 2008.
Een oplossing van maïszetmeeldeeltjes in water stroomt op een uitzonderlijke manier. Hierdoor is het mogelijk om over water met maïzena te lopen, mits je snel genoeg loopt. Als je te langzaam loopt, zink je (zie onderstaande link naar een filmpje op YouTube voor een demonstratie). Maïzenaoplossingen hebben – in tegenstelling tot vele andere oplossingen zoals bloed – een stromingsweerstand die sterk toeneemt bij een hogere stroomsnelheid. Deze zogeheten shear thickening is waar te nemen als een plotselinge toename van de viscositeit (‘stroperigheid’) van de vloeistof. Dat het mogelijk is om over water met maïzena te lopen was al langer bekend. Waarom was nog de vraag.
Prof. dr. Daniël Bonn, hoogleraar Complexe vloeistoffen aan de UvA, heeft samen met Franse collega-wetenschappers opgehelderd waarom maïzena zich zo gedraagt. Zij bestudeerden de deeltjes door middel van magnetic resonance imaging (MRI). Om te kunnen stromen moeten de bolvormige maïzenadeeltjes over elkaar kunnen rollen. Hiervoor hebben ze ruimte nodig. Dit betekent dat het materiaal moet uitzetten om te kunnen stromen. Het blijkt dat voor een te hoge stroomsnelheid (veroorzaakt door de druk van de voet die wordt neergezet) de uitzetting te groot wordt: om het volume verder te vergroten, zouden maïzenadeeltjes uit het water moeten verdwijnen. Omdat dit niet kan, stoppen de deeltjes. Hierdoor blokkeert het systeem zichzelf en wordt de stromingsweerstand gigantisch groot. Dit voorkomt dat je zinkt.
Artikel: Abdoulaye Fall, N. Huang, F. Bertrand, G. Ovarlez en Daniël Bonn: ‘Shear Thickening of Cornstarch Suspensions as a Reentrant Jamming Transition’, Physical Review Letters 100, 018301 (2008)
Eerst zien, dan geloven?
bekijk het Filmpje op YouTube>>
Megaohmmeters op batterijen. Het aanbod werkplaatsuitrusting van TME omvat onder meer professionele apparaten van Fluke.…
De HCX oliepeilglazen van Elesa+Ganter bieden een geavanceerde oplossing voor industrieel onderhoud en productie. Deze…
Een kleinschalig en compact apparaat, Fuze, gebouwd door de Amerikaanse startup Zap Energy heeft plasma…
Al 15 jaar is het Festo Bionic Learning Network gefascineerd door vliegen. Het team heeft…
Kwantummechanische verschijnselen zoals radioactief verval, of algemener: ‘tunnelen’, vertonen intrigerende wiskundige patronen. Twee onderzoekers aan…
Een nieuwe ultragevoelige glasvezelsensor kan deeltjes met een diameter tot 50 nanometer detecteren. In de…