Slimvitenskapen

Slim er en væske med en inkonsekvent viskositet

Tara Moore / Getty Images

Du vet om slim . Du har enten laget det som et vitenskapelig prosjekt eller blåst den naturlige versjonen ut av nesen din. Vet du hva som gjør slim forskjellig fra en vanlig væske? Her er en titt på vitenskapen om hva slim er, hvordan det dannes og dets spesielle egenskaper.

Hva er Slime?

Slim flyter som en væske, men i motsetning til kjente væsker (f.eks. olje, vann), dets evne til å flyte, eller viskositet , er ikke konstant. Så det er en væske, men ikke en vanlig væske. Forskere kaller et materiale som endrer viskositet for en ikke-newtonsk væske. Den tekniske forklaringen er at slim er en væske som endrer sin evne til å motstå deformasjon i henhold til skjær- eller strekkspenning.

Hva dette betyr er at når du heller slim eller lar det sive gjennom fingrene, har det lav viskositet og flyter som en tykk væske. Når du klemmer et ikke-newtonsk slim, som oobleck, eller slår det med knyttneven, føles det hardt, som et vått faststoff. Dette er fordi påføring av stress presser partiklene i slimet sammen, noe som gjør det vanskelig for dem å gli mot hverandre.

De fleste typer slim er det også eksempler på polymerer . Polymerer er molekyler laget ved å koble sammen kjeder av underenheter.

Eksempler

En naturlig form for slim er slim, som hovedsakelig består av vann, glykoproteinet mucin og salter. Vann er også hovedingrediensen i noen typer menneskeskapt slim. Det klassiske vitenskapsprosjekt slim oppskriften blander lim, boraks og vann. Oobleck er en blanding av stivelse og vann.

Andre typer slim er hovedsakelig oljer i stedet for vann. Eksempler inkluderer Dumme kitt og elektroaktivt slim .

Hvordan det fungerer

Spesifikasjonene for hvordan en type slim fungerer avhenger av dens kjemiske sammensetning, men den grunnleggende forklaringen er at kjemikalier blandes for å danne polymerer. Polymerene fungerer som et nett, med molekyler som glir mot hverandre.

For et spesifikt eksempel, vurder de kjemiske reaksjonene som produserer klassisk lim-og-boraks-slim:

1. To løsninger kombineres for å lage klassisk slim. Den ene er fortynnet skolelim, eller polyvinylalkohol i vann. Den andre løsningen er boraks (At_toB₄O₇.10H_toO) i vann.
2. Boraks løses opp i vann til natriumioner, Na⁺og tetraborationer.
3. Tetraborationene reagerer med vann for å produsere OH^-ion og borsyre:
   B₄O₇^to-(aq) + 7 H_toO 4 H₃BO₃(aq) + 2 OH^-(En q)
4. Borsyre reagerer med vann for å danne borationer:
   H₃BO₃(aq) + 2H_toO B(OH)₄^-(aq) + H₃O⁺(En q)
5. Hydrogenbindinger dannes mellom borationet og OH-gruppene til polyvinylalkoholmolekylene fra limet, og binder dem sammen for å danne en ny polymer: slim.

Den tverrbundne polyvinylalkoholen fanger mye vann, så slim er vått. Du kan justere slimets konsistens ved å kontrollere forholdet mellom lim og boraks. Hvis du har et overskudd av fortynnet lim sammenlignet med en boraksløsning, vil du begrense antall tverrbindinger som kan dannes og få et mer flytende slim. Du kan også justere oppskriften ved å begrense mengden vann du bruker. For eksempel kan du blande boraksløsningen direkte med lim, og produsere et veldig stivt slim.