Les fluides newtoniens et non newtoniens ont récemment suscité l'intérêt non seulement des scientifiques, mais aussi des gens ordinaires. Cela est dû au fait que le fluide non newtonien est facile à fabriquer de vos propres mains et convient aux expériences à domicile. Pour commencer, voyons de quel type de substances il s'agit en général. Le fluide newtonien obéit à la loi de frottement visqueux de Newton, d'où son nom. Selon cette loi, la contrainte de cisaillement dans les plans de contact entre les couches d'un liquide est directement proportionnelle à la dérivée de la vitesse de son écoulement dans la direction normale à ces plans.
Cela semble assez compliqué, mais ce sera plus clair pour le lecteur si nous disons que le fluide newtonien est l'eau, l'huile et la plupart des substances fluides que nous utilisons quotidiennement, c'est-à-dire celles qui conservent leur état d'agrégation, tout ce que vous n'en avez pas fait (à moins qu'il ne s'agisse d'évaporation ou de congélation, bien sûr). Mais si la dépendance décrite dans la définition ci-dessus est inversement proportionnelle, on peut parler d'un fluide non newtonien.
Un tel liquide est toujours hétérogène, il contient de grosses molécules qui se rassemblent en réseaux cristallins, donc la viscosité dépend directement du débit du composé. Plus la vitesse est élevée, plus la viscosité est élevée. En partie, ce type de substance comprend les liquides thixotropes, c'est-à-dire ceux qui changent de viscosité avec le temps, comme le mastic ou le chocolat. Aussi, certains scientifiques ont tendance à considérer le sang comme une substance qui n'agit pas selon les lois de frottement visqueux de Newton, car c'est un liquide inhomogène, c'est une suspension de plasma et de nombreuses cellules sanguines. Tout médecin confirmera que la viscosité du sang peut varier dans différentes parties du système vasculaire, ce qui est souvent une pathologie. Cependant, toutes les substances ne sont pas en principe capables de telles métamorphoses.
Les fluides non newtoniens peuvent être fabriqués très facilement à la maison. Vous devez prendre 1,5 partie d'amidon (idéalement du maïs, mais la pomme de terre fera l'affaire) et une partie d'eau. Les ingrédients doivent être mélangés lentement afin qu'il n'y ait pas de grumeaux. Idéalement, vous devriez l'étaler en couche assez fine sur une plaque à pâtisserie, mais, bien sûr, toutes les interactions peuvent être expérimentées. Essayez de "pelleter" rapidement le liquide avec vos doigts, et il ressemblera à une masse de plastique gelée. Détendez vos doigts et le liquide s'écoulera. Le fluide newtonien n'est pas capable de telles ruses ! Vous pouvez prendre la substance dans une poignée et commencer à la vomir. Très bientôt, il deviendra visqueux et plastique, et donc il semblera danser dans vos paumes - c'est un spectacle très intéressant !Roulez le liquide en une boule, il sera élastique et agréable, mais si vous détendez votre paume, il se répandra. Il est intéressant d'y ajouter des colorants pour jouer avec les enfants. Certains vont plus loin et essaient même de courir sur un fluide non newtonien, d'y faire rouler des objets, etc., mais pour de telles expériences, bien sûr, il faut beaucoup plus de matériel que pour les expériences à domicile. Vous pouvez trouver de nombreux reportages vidéo et continuer à explorer le monde fascinant de la physique.
