Как сделать твердую воду

Обновлено: 04.07.2024

Приветствуем вас на страницах блога iCover! Дефицит водных ресурсов, провоцирующий засухи – проблема многих стран и регионов планеты. В свою очередь, недостаточная орошаемость почвы – один из ключевых факторов, самым непосредственным образом отражающихся на ее плодородии, качестве и объеме собираемых урожаев. А при полном отсутствии возможностей полноценного и регулярного водоснабжения и полива многие территории с потенциально плодоносными почвами становятся нежизнеспособными.

Кардинально изменить ситуацию предложили ученые факультета химии Воронежского государственного университета. Вместо жидкой воды они предложили использовать специальный водоемкий гранулированный сорбент, который можно вносить в почву вместе с удобрениями. По мере высыхания почвы гранулы начинают отдавать воду в почву до нужного уровня насыщения. Внедрение технологии ”Твердая вода”, по убеждению авторов разработки, позволит вдвое сократить затраты на орошение и объем воды, достаточный для выращивания сельскохозяйственных культур.

Исследования проводятся под руководством ученых Воронежского государственного университета кафедры аналитической химии (под руководством профессора В. Селеменева) и кафедры общей и неорганической химии (под руководством профессора В. Семенова). Инициатор и руководитель проекта – ректор ВУЗа –Д. Ендовицкий.

Идея предложенная воронежскими специалистами имеет свою историю. Первым предложил подобную технологию, названную тогда “Solid Rain” был мексиканский ученый Серхио Веласко. При всей своей эффективности стоимость такого решения оказывалась очень высока, что определило нецелесообразность ее практического применения. Проанализировав ограничения этой и других существующих технологий ученые предложили использовать собственные методики, которые позволили получить недорогой продукт, способный решить проблему эффективного орошения на качественно новом уровне.

Как это работает

Препарат представляет собой компактные, небольшие по размеру гранулы, килограмм которых способен аккумулировать до 500 литров воды. При этом объем самих гранул увеличивается в 100 раз. Действие сорбента основано на свойствах воды. Попадая в матрицу полимера, вода образует связи с ее стенками, приобретая структур льда и закрепляясь в сорбенте. Именно это качество легло в основу названия продукта ”Твердая вода”. При понижении уровня влажности почвы вокруг гранул ниже определенного уровня связи с матрицей рвутся и структура жидкости меняется, что позволяет ей высвобождаться в почву.

Для начала орошения поле ”засевается” сорбентом и обильно поливается водой. После этого сорбент начинает работать в автоматическом режиме, обеспечивая требуемый для растений уровень влажности. При опускании уровня ниже порогового значения гранулы отдают в почву недостающее количество воды. При дожде они, напротив, добирают воду до максимума своих возможностей. По свидетельству ученых однократного заполнения полимера водой может быть вполне достаточно для обеспечения почвы достаточным количеством влаги в течение всего вегетационного периода. Колоссальный плюс в том, что гранулы, предложенные учеными не вымываются из почвы, что позволяет эффективно использовать их в нужном режиме от 5 до 10 лет подряд.

“Количество сорбента, вносимого в почву определяется типом выращиваемых на ней растений и их потребностями в воде” – объяснил профессор Владимир Селеменев.

Преимущество отечественной разработки

Разработка ученых Воронежского университета, по их убеждению, превосходит существующие зарубежные аналоги. Первое существенное преимущество – почти вдвое меньшая стоимость продукта. Если конкретнее, себестоимость 1кг ”воронежской” твердой воды обойдется в $10-12, в то время как цена лучших зарубежных образцов стартует от $20 и выше.

Не менее существенное преимущество – способность сорбента накапливать из почвы не только воду, но и водорастворимые удобрения и микроэлементы, что позволяет эффективно насыщать корневую систему растений питательными веществами. При этом заболачиваемость и засаливание почвы – частые спутники традиционного полива, при внесении гранул сводятся к минимуму.

Одна из инноваций, привнесенная учеными Воронежского университета – способность их сорбента не распадаться зимой. Это позволяет исключить сезонное удаление “твердой воды” из почвы, что для многих российских регионов с суровым климатом приобретает особое значение.

Ключевое преимущество технологии ”твердая вода” – ее экономическая эффективность, значительно превышающая эффективность капельного полива. Ученые подсчитали, что применение сорбента позволяет снизить объем потребляемой влаги, достаточной для оптимального увлажнения почвы, в сравнении с объемом, расходуемым при традиционным поливом на 50%. Способствует снижению экономических затрат и тот факт, что средства защиты растений и водорастворимые удобрения не вымываются из почвы.

Полевые испытания прототипа были проведены на опытных участках ВГАУ им. императора Петра I под руководством профессора Алексея Лукина.

“Твердая вода”, по мнению ученых, — незаменимое средство при выращивании сельскохозяйственных культур в засушливых регионах. Такими регионами, к примеру, могут стать юг Воронежской области, Волгоградская и Астраханская области и др. Если прогнозы ученых оправдаются, то ценность разработки, вполне возможно, сможет выйти за рамки, как перечисленных регионов, так и страны в целом.

Вы наверняка о ней слышали, но уделяли ли ей достаточно внимания? Чтобы ответить, рассмотрим, что собой представляет тяжелая вода: что это такое, где применяется, чем отличается от обычной, что будет, если регулярно употреблять ее в быту и так далее.

Сразу отметим: сегодня она используется все активнее, особенно в химической промышленности и в экспериментальной медицине. Ученые подбирают различные ее дозировки для проведения глобальных исследований, призванных улучшить приплод и увеличить вес домашних животных, а также побороть раковые опухоли. Успехи переменные, но они есть (плюс многие изыскания рассчитаны на длительную перспективу, и их результаты пока не оценить), поэтому работы в этих направлениях продолжаются, чему только способствует общее развитие технологий.

Она представляет собой оксид — либо водорода 2H (вместо легкого 1H в обычных условиях), либо дейтерия D, то есть изотопа, содержащего на один нейтрон больше, чем в стандартном случае. Такая замена оборачивается повышением удельной массы на 10%.

Немного справочной информации:

в реакциях записывается как 2H2O (2H2O) или, соответственно, D2O;
t кипения = 101,43 .С;
t плавления = 3,813 .С;
плотность = 3,98 .С (1,104 г/см3).

В природных источниках соотношение D к H сегодня измеряется как 1 к 6900; ее немного и это хорошо, так как в целом она действует на организмы угнетающе (подробнее рассмотрим этот вопрос ниже).

История открытия

Впервые ее молекулы в обычной среде обнаружил американский физиохимик Гарольд Юри: было это в 1932-м году, а в 1934-м ему присудили Нобелевскую премию за это открытие. В 1933-м уже другой ученый из США, Гилберт Льюис, путем электролиза получил чистую тяжеловодородную воду: он многократно пропускал ток через остаток H2O, постепенно насыщая его молекулами HDO и D2O – до тех пор, пока концентрация последних не достигла 99%.

В СССР химическая формула тяжелой воды и те преимущества, которые она дает, получала все больше внимания по мере развития атомной энергетики. В частности, предшественница ИТЭФ, Лаборатория №3 АН СССР, начала производить 2H2O в промышленных масштабах – для обеспечения нужд реакторов (современная классификация которых – тип PHWR) и различных установок.

Со временем об оксиде узнавали повсеместно, попутно развеивая мифы. Например, в 1968 году еще появлялись околонаучные публикации, утверждавшие, что его концентрация увеличивается в результате многократного кипячения. Сегодня он продолжает активно использоваться, стоимость его получения значительно удешевилась. Средняя цена продажи составляет 1 евро за грамм против 19 долларов в 1935-м, и не забудьте об инфляции — тогда это была более внушительная сумма, за $19 можно было купить гораздо больше, чем сейчас.

Физические свойства тяжелой воды

Одни из них такие же, что и у обычной, другие — кардинально отличаются, но общая их совокупность определяет условия применения и употребления D2O (2H2O), а значит заслуживает внимания. Рассмотрим каждый из важных параметров отдельно.

Запах

Во всех вариациях своих изотопов тяжелая вода в природе так же прозрачна, как обычная. Поэтому вполне можно спутать ее визуально и случайно выпить, если она, например, будет налита в стакан или графин (на вкус она может показаться чуть сладковатой).

Обратите внимание: помутнение, затемнение или осветление, появление буроватого или зеленоватого оттенка свидетельствует лишь о присутствии примесей в отдельно взятом заборе, но никак не о повышенном содержании D2O, его так просто не определить. Другой вопрос, чем обусловлено наличие посторонних веществ (чаще всего это соли жесткости, ржавчина, нитраты, марганец и другие опасные элементы).

Температура кипения

Это первое свойство, по которому тяжелая вода будет отличаться от легкой, пусть и незначительно. Потому что при сравнении мы увидим следующие градусы:

1,5 м3/ч Для технической воды

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

H2O – 100 0C (всем известный показатель);
D2O – 101,7 0C.

Отдельно отметим, что выделяют еще и такой показатель, как температура плавления (кристаллизации), и он составляет:

Вязкость

Имеется в виду динамическая, являющаяся частью системы единиц СГС и измеряемая в сантипуазах (сокращенно сП). При этом 1 П = 0,1 Н х с/м2.

У обычной она 1,0016 сП, в то время как у оксида дейтерия уже 1,2467 сП (все сравнения производятся при температуре в 20 градусов Цельсия). Разница в 24% существенным образом влияет на эксплуатационные характеристики и является одним из тех факторов, которые способствуют замедлению химических реакций (в частности, поглощения нейтронов).

Молекулярная масса

Растворимость

Плотность

Есть и другие параметры, в числе которых:

стандартная энтропия;
энтальпия (кипения, плавления, образования);
энергия Гиббса;

Но они не столь важны конкретно в нашем случае, то есть в вопросах подготовки забора из артезианской скважины к бытовому употреблению, и поэтому на каждом из них мы не будем подробно останавливаться.

Где и для чего используется тяжелая вода

Поначалу сам Гарольд Юри отнесся к своей находке как к интересному научному факту. И, несмотря на Нобелевскую премию, на первых порах он и его коллеги не видели сфер, в которых может пригодиться оксид дейтерия. Ситуация изменилась уже через 5 лет: в связи с открытием деления ядер, стал очевиден тот промышленный потенциал, которым обладает D2O. В результате сегодня можно выделить сразу несколько сфер ее актуальности.

В ядерных технологиях

SF-mix Clack до 0,8 м3/ч

SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч

SF-mix ручной до 0,8 м3/ч

Современные физики рассматривают ее в качестве топлива будущего, а некоторые даже заявляют, что она станет источником бесконечной энергии. И это уже не просто мечты, ведь с ее помощью уже можно управлять термоядерным синтезом (пусть пока и с ограничениями), и ожидается, что с ее помощью удастся провести сверхвыгодные реакции вроде:

D + T → 4He + η + 17,6 МэВ

Перспективность считается настолько высокой, что ее коммерческий оборот в ряде стран находится под жестким государственным надзором. Это как раз та ситуация, в которой запреты и ограничения оправданы, так как позволяют защититься от создания неконтролируемых, а значит и опасных установок, работающих на природном уране.

Важную роль играет и возможность обнаружения нейтрино именно с помощью D2O. Около 1000 ее тонн содержится в SNO, то есть в крупнейшем детекторе мира, комплексе оборудования, расположенном в Канаде.

В ядерных реакторах

В этом случае применение тяжелой воды актуально в одном из двух качеств:

Замедлитель нейтронов, помогающий обеспечить должную скорость синтеза; благодаря этому отпадает необходимость в установке графитовых стержней, опасных на этапе вывода из эксплуатации своей наведенной радиоактивностью и угрозой взрыва пыли.
Практичный носитель, эффективно отводящий тепло из зоны цепной реакции, сравнительно доступный по стоимости и, что важно, инертный. Он также хорош тем, что не забирает часть энергии, выделяющейся в процессе синтеза.

В роли изотопного индикатора в химии

А также в области гидрологии, биологии и других сферах, для которых только может быть актуальным использование оксида дейтерия.

Например, в небольших концентрациях он препятствует размножению и распространению бактерий, грибков и других вредных микроорганизмов, и эту особенность взяла на вооружение экспериментальная медицина.

Рассуждая о том, что такое тяжелая вода и где применяется, нужно отметить, что ученые в течение десятилетий проводили глобальные и комплексные исследования. И установили несколько любопытных закономерностей, возникающих при определенном проценте содержания D2O в употребляемой в пищу жидкости:

уменьшение на 20-25% — крупный рогатый скот начинает активнее набирать вес, а куры — лучше нестись;
увеличение до 50% — организм приобретает антимутагенные свойства, что способствует росту биологической массы и ускоренному половому созреванию;
накопление свыше 70% — могут отступить раковые болезни, но это также сопровождается резким преждевременным старением, ухудшением обменных процессов, отказом органов, а впоследствии и смертью.

Естественно, все медицинские опыты (тем более что они показывают столь неоднозначные результаты) пока проводились на животных, но не на людях.

Отличия между легкой и тяжелой водой

На основании свойств D2O понятно, чем опасно такое соединение для человека: постепенно накапливаясь в организме, оно нарушает метаболизм, убыстряет появление необратимых возрастных изменений, провоцирует возникновение болезней и злокачественных новообразований.

С другой стороны, H2O, с нормальной или восстановленной структурой:

питает клетки энергией за счет проведения отрицательных окислительных реакций;
дает антиоксидантную защиту, помогая предотвратить многие случаи отравления;
оставляет pH-уровень слабощелочным, стабилизируя состояние крови и лимфы;
способствует улучшению обмена веществ, параллельно снижая поверхностное натяжение.

Напомним также, что обе этих жидкости прозрачны и обладают нейтральным вкусом и запахом, поэтому их вполне реально перепутать.

Какая польза от тяжелой воды

АМЕТИСТ - 02 М до 2 куб.м./сут.

Аэрационная установка AS-1054 VO-90

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)

Естественно, она не была столь востребованной, если бы несла только вред. То же замедление нейтронов обеспечивает нормальное протекание ядерных реакций, а значит оксид дейтерия все-таки стоит на страже нашей безопасности, пусть и опосредованно.

Ну а добавление в качестве индикатора дает удобную возможность контролировать изменения состава смесей и своевременно вносить необходимые корректировки.

Также нужно учитывать те потенциальные преимущества, которые в будущем принесут медицинские исследования. Специалисты из самых разных областей все уверенней говорят о скором прорыве.

Что случится, если выпить тяжелую воду

В небольших количествах она никак не скажется на состоянии организма. За раз можно употребить даже литр D2O — ничего страшного не случится: за две недели она полностью выйдет из тела, а сам дейтерий не радиоактивен. Так что не опасайтесь, что случайно возьмете не тем наполненный стакан. Максимум, что можно почувствовать — это небольшой дискомфорт из-за изменения давления.

Другое дело — регулярное употребление. В этом случае оксид будет:

постепенно нарушать целостность ДНК;
замедлять обменные процессы;

Это обернется уже описанными проблемами со здоровьем (отказом органов, появлением опухолей). Если же концентрация D2O достигнет 20% от общего объема жидкости, то это спровоцирует летальный исход.

Тяжелая вода в жизни человека

За тот комплексный угнетающий эффект, который она может подарить, ее зачастую называют мертвой. Да, несмотря на то что размножение вредных микроорганизмов она тоже замедляет или даже полностью останавливает.

Нюанс в том, что оксид дейтерия в малых количествах, но содержится во всех естественных источниках. Небольшой его процент есть в озерах, прудах, реках, морях, глубоких скважинах и даже в осадках. Причем в дожде его обычно в несколько раз больше, чем в снеге, что объясняется частой электризацией облаков.

В любом случае выходит, что мы, пусть и неосознанно, но потребляем D2O, и получение тяжелой воды в домашних условиях происходит независимо от нашего желания, просто не в таких количествах, которые могли бы нам навредить.

Поэтому важно не повышать риск накопления оксида дейтерия в организме и не употреблять для питья и приготовления пищи морскую H2O, опресненную методом обратного осмоса. Данный способ как раз даст жидкость со сравнительно более высоким уровнем концентрации изотопа.

Но механическая очистка в этом конкретном случае может не сработать, так как фильтры смогут удалить лишь нерастворимые частицы, но окажутся бессильными на уровне молекул и атомов. Хотя один способ, применимый в быту, все-таки есть, предлагаем его рассмотреть.

Как получить тяжелую воду в домашних условиях

Выделить D2O, чтобы потом слить его, можно с помощью процесса таяния. Для этого необходимо:

Образовавшаяся корочка – это и есть оксид дейтерия (который кристаллизируется еще при 3,82 0С. Останется лишь избавиться от него, так как в быту его пока не используют.

Заключение

Если бежать по мокрому песку у моря, ступни ног слегка погружаются в песок. При неспешной прогулке по тому же маршруту песок засасывает ноги. Это феномен неньютоновской жидкости, которая может быть и вязкой, и жидкой одновременно. Ее можно сделать дома и проводить с ней занимательные эксперименты.

Что такое неньютоновская жидкость, ее свойства

Различие между этими жидкостями легко доказать экспериментально. Если перевернуть чашку с водой, то вода из нее выльется вне зависимости от того, наклонять чашку медленно или быстро.

Мокрый песок у кромки моря — пример неньютоновской жидкости: Pixabay

При медленном перевороте чашки с неньютоновской жидкостью последняя будет медленно стекать. Но если перевернуть чашку резко, ничего не прольется. Это объясняется тем, что при высокой скорости движения неньютоновской жидкости ее вязкость значительно увеличивается вплоть до превращения в твердое тело. Примеры такой жидкости:

В спокойном состоянии это жидкая масса, но чем большее усилие к ней прикладывать, тем более твердой она становится. Но не все неньютоновские жидкости ведут себя одинаково, если прикладывать к ним усилие. Некоторые, как отмечает портал Science Learning Hub, могут становиться более текучими. Например, загустевший мед при помешивании становится жидким.

Свойства неньютоновской жидкости настолько важны для человечества, что их изучением занимается отдельная наука — реология (наука о деформациях и текучести вещества).

Как сделать неньютоновскую жидкость в домашних условиях

Эта жидкость распространена в быту. Один из самых простых вариантов — смесь крахмала и воды, которая используется для приготовления киселя. Она отлично подойдет для проведения домашних экспериментов и близкого знакомства с интересными свойствами неньютоновской жидкости.

Для приготовления субстанции нужно взять:

500 г крахмала (картофельного или кукурузного);
500 г воды.

Этого количества будет достаточно для проведения экспериментов одним человеком или двумя. При большем числе экспериментаторов или для большей наглядности массу двух ингредиентов можно увеличить в 2 раза — взять 1 кг крахмала и 1 кг воды. Важно соблюдать пропорцию 1:1. Приготовление неньютоновской жидкости:

Процесс перемешивания ложкой или руками можно доверить детям. От второго варианта они будут в особенном восторге.

Пример неньютоновской жидкости — смесь крахмала и воды: YouTube / Alex Boyko

Когда смесь готова, начинайте экспериментировать, изучая свойства необычной жидкости.

Попробуйте окунуть в крахмальную жидкость все пальцы. Это можно сделать только при медленном погружении.
Теперь так же медленно вытяните пальцы. Жидкость останется на них.
Попытайтесь быстро выдернуть пальцы, погруженные в жидкость. Субстанция поднимется вместе с пальцами и емкостью.
Попробуйте быстро окунуть пальцы, буквально ударив ними о жидкость. Ничего не получится. Поверхность станет твердой. Если наполнить таким раствором большой резервуар, то по нему можно бегать — ступни не будут погружаться в жидкость.
Налейте в руку немного крахмального раствора и попытайтесь скатать из него шарик, интенсивно работая пальцами. Пока катаете шарик, он формируется и становится твердым. Но стоит разжать ладонь и перестать воздействовать на него, он растекается лужицей.

Шарик из жидкого крахмального раствора: YouTube / Alex Boyko

Вот такие необычные свойства имеет неньютоновская жидкость. Она может стать твердым телом, по которому можно даже бегать, а потом снова растекаться жидкостью. Подобные опыты увлекают и позволяют весело и с пользой провести время.

Дизайн

Почему неньютоновскую жидкость так назвали

Исаак Ньютон – учёный, физик, который сделал множество научных открытий. Одна из его идей заключалась в изучении свойств жидкостей, а именно – их вязкости. Он предложил формулу, согласно которой консистенция жидкостей не меняется в зависимости от скорости движения.

Какой-то период эта идея была главенствующей в научном мире, пока не нашли такие жидкие субстанции, которые противоречат этой формуле. Тогда произошло разделение всех жидкостей на ньютоновские и неньютоновские. Одни имеют постоянную вязкость, как вода, а другие – изменчивую. Названия произошли от имени учёного.

Как сделать неньютоновскую жидкость

Самый простой и незамысловатый способ изготовления – воспользоваться помощью крахмала.

Рецепт из крахмала

Наливаем воду в миску. Постепенно насыпаем в неё крахмал Его нужно в 1,5-2 раза больше, чем воды. Постоянно мешаем до однородности, подсыпая крахмал, пока масса не получится густой. Вы можете проверить готовность массы, ударив по ней ладонью. Если ладонь не утонула, значит, готово. А теперь попробуйте аккуратно опустить ладонь в раствор – ага! – ладонь утонула. А если опять резко хлопнуть ней по поверхности, то Вам покажется, что Вы стукнули об плотное тело, а не о жидкость. Вот такая хитрая твёрдо-жидкая масса.

Как мы играли с этой сенсорной массой?

Просто дурачились всей семьёй, опуская руки в массу, плюхая по ней ладонями и тыкая пальцами.

Тыц-тыц, а палец не тонет!

Потом брали в руки, поднимали высоко вверх и смотрели, как она течет кусочками 🙂 То же делали при помощи половника. В результате чего крахмальный раствор капал на скатерть и застывал твердыми крупинками, не впитываясь в ткань.

Сенсорная игра с крахмальной массой

Когда я взяла в кулак немного массы и начала катать, будто кусочек теста, то ощутила, что она стала плотной и запросто формируется в шарик. Как только я остановила ладони, масса быстро стала течь между пальцами.

Катаю шар из крахмальной массы

Попадая на одежду, раствор растекался только через пару секунд.

Мы добавили в массу пищевой краситель и она стала ещё более красивой.

Наигравшись, мы поставили остатки крахмального раствора в холодильник. А на следующий день ещё порисовали ним на подносе.

Рисуем по подносу

Когда ведешь пальцем по подносу, остается красивый развод, а потом он опять затягивается в одну сплошную массу. Рисование у нас было пальцами, ладошками и силиконовой кулинарной кистью.

Ксюша рисует силиконовой кисточкой

А потом малышки порисовали на полу и вдоволь запачкали всё вокруг себя. Благо, отмывается крахмальная масса очень легко, так как по сути она и не впитывается никуда, а просто размазывается по поверхности.

Кстати, это крахмальное вещество является неньютоновской жидкостью. Так что старшим деткам во время игры можно рассказать немного о физике. Такие опыты заинтересуют любого ребенка и привлекут его внимание к науке.

Желаем Вам весёлых открытий и увлекательных экспериментов!

Рецепт с клеем ПВА

Для этого рецепта понадобятся следующие ингредиенты:

три четверти стакана воды и еще половина стакана воды;
один стакан клея ПВА;
две столовых ложки буры.

В одной емкости тщательно смешиваем клей ПВА и три четверти стакана воды. В другой емкости смешиваем 2 столовых ложки буры и половину стакана воды. Перемешать до полного растворения буры. Затем соединяем обе жидкости в одну, при необходимости добавляем цветной краситель и снова все тщательно перемешиваем. Полученную субстанцию можно положить в пакет и оставить храниться в холодильнике, а при необходимости снова достать для игр.

Для данного способа вам понадобятся следующие компоненты: клей ПВА, тетрабарат натрия, пищевой краситель.

Берем миску, наливаем клей (примерно 100 грамм), добавляем краситель и смешиваем. Далее вам нужно добавить тетрабарат натрия и перемешивать до тех пор, пока не образуется плотная масса.

Берем кастрюлю, выливаем сгущенку, ставим на медленный огонь, добавляем ложку крахмала, продолжая медленно помешивать. Как только жидкость загустеет, вы сможете добавить пищевой краситель и снова все размешать. Оставьте полученную жидкость на окне для остывания. Будьте аккуратны, так как ньютоновская жидкость может оставлять пятна на одежде и других вещах.

Способы создания ньютоновской жидкости дома

Итак, есть несколько простых способов, чтобы сделать ньютоновскую жидкость:

Вам необходимо смешать крахмал и воду, причем вымешивать такую смесь нужно тщательно, добавляя при этом воду. Если будет мало воды, то такая субстанция долго остается в твердом состоянии, если вы добавляете много воды, то она очень быстро станет жидкой. Бывает и такое, что воды у вас слишком много в миске, тогда нужно подождать немного: крахмал осядет, излишки воды вы можете слить и затем добавить некоторое количество крахмала.

Из полученного материала попробуйте сделать шарик, причем, если вы скатываете его быстро, он становится тверже, если вы делаете это медленно, то он будет растекаться по руке.

Исследуем неньютоновскую жидкость

Для начала можно просто потрогать чудо-жидкость руками. Если медленно зачерпнуть её ладошкой и расставить пальцы, то она начнёт стекать между ними. А если запустить всю кисть в миску, а затем попробовать резко её вытащить, то ничего не получится – рука застрянет.

Здесь как раз можно рассказать детям про болото и зыбучие пески. Трясина затягивает и не даёт резко выбраться по аналогичным причинам, поэтому из неё нужно высвобождаться медленно, постепенно.

Ещё можно попробовать перелить субстанцию из одной ёмкости в другую, она медленно будет сходить по стенкам. Но если вы решите перевернуть миску быстро, то ни одна капля не упадёт, вещество будто приклеилось ко дну.

Брызг, как у расплескавшейся воды, вы тоже не заметите, но попробовать их получить можно. Для этого нужно резко хлопнуть ладонью по поверхности или кинуть в тарелку шарик. Он просто увязнет, мягко приземлившись, и не оставит никаких всплесков.

Опускаем предметы

Неньютоновская жидкость и творчество

Предложите ребёнку порисовать. Но не обычными красками, а разноцветной неньютоновской жидкостью. Для этого добавьте в подготовленную субстанцию гуашь разных цветов. Когда масса получится однородной, её можно руками выливать на лист бумаги, формируя абстрактные узоры.

Добиться ровных линий у вас не получится, но они и не нужны. Пятна могут только отдалённо напоминать предметы, главное в творческом процессе – это воображение. Уже на холсте разноцветную жидкость можно немного передвигать, менять её форму.

В этом видео мы с Мишей покажем, как мы делали неньютоновскую жидкость в домашних условиях.

Покажите детям, что даже чудесам всегда есть объяснение, физическое или химическое! Используйте для занятий веселые и любопытные опыты, развивайте детей через увлекательную науку.

На сайте уже более 10 пособий с опытами на разные темы, включая игры и квесты.
В них собраны идеи готовых занятий с детьми от 4 до 10 лет из подручных материалов.
К каждому опыту есть подробное описание и научное объяснение простыми словами для детей.
Материалы можно распечатать или скачать, чтобы использовать с любого устройства.

Наука – это весело!

Такой занимательный опыт понравится не только детям, но и взрослым – экспериментировать можно всей семьёй. Игры с неньютоновской жидкостью подходят для ребят с 3-4 лет. Они будут принимать активное участие, развивать свою моторику рук, а также изучать новые, интересные явления. Не откладывайте игры с детьми на потом, отправляйтесь на кухню за крахмалом прямо сейчас!

Любопытные опыты с ньютоновской жидкостью

Можно скатать шарик, а затем расслабить пальцы и наблюдать как шарик начинает течь сквозь них.
Поместите любой предмет в жидкость можно руки, а можно к примеру чашку, а затем резко выдерните его и предмет поднимет емкость в воздух вместе с содержимым. Руки там окажутся просто зацементированными.
Очень интересно наблюдать, как жидкость перетекает из одного блюдца в другое и твердеет.
По жидкости можно постучать и наблюдать, что жидкость ведет себя как твердый предмет.

Ньютоновская жидкость в качестве игрушки примечательна ещё тем, что она полностью безопасна (в отличии от китайских лизунов). Если ребенок её даже и попробует, (хотя я не думаю, что она ему придется по вкусу), вреда она ему точно не принесет. Зато после игры комната, стол, стул и ванна буквально измазаны белыми пятнами которые к слову, очень легко смываются, как в прочем и руки ребенка!

Неньютоновская жидкость в природе и в быту

Самым известным воплощением неньютоновской жидкости в природе являются зыбучие пески. Из-за необычной формы песчинок они обладают свойствами как твердых, так и жидких материй. Поток воды, циркулирующий под зыбучими песками, делает песок рыхлым. Когда человек наступает на него, песчинки перераспределяются, и его начинает засасывать.

Чем сильнее человек сопротивляется, тем с большей скоростью он погружается в песок. Единственный способ выбраться – двигаться максимально медленно и плавно. Аналогичными свойствами обладает и болотная трясина, которая погубила немало людей, не знавших о свойствах неньютоновской жидкости.

Также неньютоновскую жидкость научились применять в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. Свойствами данной субстанции обладают сточные грязи, жидкое мыло, зубная паста.

Видео

Посмотрите, как в домашних условиях сделать неньютоновскую жидкость своими руками.

Читайте также: