なぜケチャップが噴出するのですか？ 「ミステリークラック」

トマトケチャップのような非ニュートン液体は、ストレス下で特性を変化させます。

なぜトマトケチャップがボトルの底にしっかりと付着しているように見えるのか疑問に思ったことはありませんか？それから、それを絞るとすぐにあなたのチップにたっぷりと噴き出しますか？さて、研究者たちは謎を解いたと主張しています。

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コーネル大学のチームは、ケチャップ、カスタード、その他の液体が示す、いわゆる非ニュートン挙動（噴出）につながる単一粒子のダイナミクスを明らかにしたと、「デイリーメール」が報じました。水のような通常のニュートン液体は、どんな力が加えられても同じ粘度を保ちます。しかし、トマトケチャップのような非ニュートン液体は、ストレス下で特性を変化させます。

トマトケチャップは、絞るまでペットボトルの底にほとんど固く留まります。絞ると、ホットドッグが甘いグーに浸ります。物理学者の言葉では、ずり流動化です。

一方、カスタードは、スプーンで軽くたたくまで、液体が固体に近づくまで、液体の注ぐ、流れるような特性を持っています。これは、せん断による増粘です。

一部の液体の特異な非ニュートン挙動は、高速道路を移動する車のように、粒子が層状に移動することによって引き起こされたと以前は考えられていました。現在、Xiang Chengが率いるチームは、この交通理論のレーンを反証しているように見える実験を成功裏に実行しました。

共焦点顕微鏡と粘度計を使用して、研究者らは、水とグリセリンの混合物に懸濁したシリカ球が、薄くなる状態からニュートン流体に移行し、最終的には濃くなる挙動を示す様子を観察しました。

彼らの観察から、コーネルチームは、層状化の量は、いわゆる非ニュートン挙動の原因となるほど液体を変化させなかったと結論付けました。

代わりに、彼らは現在、応力が熱的に誘発されたブラウン運動を無効にし、そうでなければ粒子をランダムに分散させるときに、ずり流動化が起こると信じています。

逆に、せん断増粘は、粒子が互いに速く移動して流体が邪魔にならない場合に発生し、粒子が互いにロックして凝集塊を形成し、流体の粘性を高めると結論付けました。

チェンは、彼の結果が非ニュートン流体を扱う産業機械の開発に重要である可能性があると考えています。流量をより適切に制御するには、これらの流体のずり流動化または増粘特性を理解する必要があります。

流体のせん断が厚くなると想像してみてください。流量が特定のしきい値を超えると、突然詰まる可能性があります（機械）。これは災害かもしれないと彼は言った。

上記の記事は情報提供のみを目的としており、専門的な医療アドバイスに代わるものではありません。自分の健康や病状に関して質問がある場合は、必ず医師またはその他の資格のある医療専門家の指導を受けてください。