Com crear un fluid no newtonià fluorescent

Us imagineu crear un fluid que pugui ser sòlid i a la vegada líquid… i a més fluorescent?

Aquest experiment és una proposta de Vanessa Torné (Enginyeria Química) i el seus fills Jael (1r de primària) i Isaac (3r de primària).

Què necessitarem?

• 1/2 llauna de tònica de 33cl
• 330 g de farina de blat de moro (Maizena)
• 1 bol
• 1 got transparent
• 1 llum ultraviolada
  Hi ha apps del smartphone amb les que podeu crear llum ultraviolada si no en teniu cap a casa

Com ho fem?

Abans de començar poseu la meitat del contingut del llauna de tònica en un got transparent. Aneu a un lloc fosc i il·lumineu-lo amb una llum ultraviolada. De cop el nostre refresc agafa un color blau!

Ara torneu a encendre la llum i poseu els 330 grams de farina de blat de moro en un bol. Li afegim la meitat del contingut de la llauna de tònica poc a poc (115 ml o 11,5cl).

Ho barregem amb moviments suaus i ho deixem reposar uns 5 minuts.
Fixeu-vos que en repòs és un líquid espès i blanc, semblant a la pintura, però si ho colpegem amb el puny es torna dur. En canvi, si enfonseu els dits lentament en la barreja, podreu moure’ls.

Ara agafeu una mica de massa viscosa entre les vostres mans. Demaneu apagar la llum i il·luminar amb la llum ultraviolada… A què és xulo?
Obriu la mà i deixeu de fer pressió. Veureu com el líquid cau entre els vostres dits.

Què passa?

Amb la barreja de Maizena i tònica hem creat un fluid no newtonià. Aquest tipus de fluids es comporten com un sòlid en exercir una forta pressió sobre ells, ja que les seves molècules s’uneixen sota pressió. En el cas de la barreja que hem preparat nosaltres, les partícules de la farina de blat de moro es compacten, atrapant molècules d’aigua (contingudes al refresc) entre elles.

Newton va estudiar i descriure el moviment dels fluids i entre d’altres va considerar que la viscositat d’un fluid és constant com en el cas de l’aigua o la llet. Però aquesta afirmació, tal com ho podem comprovar en aquest experiment, no és aplicable.

El fluid que hem creat no té un valor de viscositat definit i constant, sinó que depèn de la pressió o temperatura, per això s’anomena Fluid No Newtonià. És el mateix cas del ketchup, la pasta de dents o la pintura.

Ara només cal esbrinar, per què a l’apagar la llum el fluid és de color blau. Això és degut a les propietats fluorescents de la quinina continguda a la tònica. Aquest alcaloide és el que dóna el sabor amarg present a les tòniques i té la capacitat de produir llum visible per activació mitjançant la llum ultraviolada, la fluorescència desapareix quan apaguem la llum ultraviolada.

I és que la fluorescència és el fenomen mitjançant el qual una substància emet llum visible quan sobre ella incideix llum ultraviolada.

Sabies què…? Les arenes movedisses funcionen com els fluids no newtonians. Si pugéssim passar per sobre d’elles exercint una gran pressió de cop, no ens enfonsaríem. Seria com el cop que hem donat a la farina de blat de moro. Però en canvi, si passegem per les arenes movedisses, ens enfonsem a l’igual que passava a l’introduir els nostres dits lentament en la barreja de tònica i farina de blat de moro.