Oobleck Yapımı ve Deneyi

Bataklıklardan çıkmanın neden zor olduğunu hiç düşündünüz mü? Bataklıkların içinde hareket etmek zordur. İçinde hareket ettikçe daha çok batarsınız. Dolayısıyla ne sıvı ne de katı oldukları söylenebilir.

Deneyler köşesinin yeni etkinliğinde, nişasta ve su kullanarak hazırladığımız oobleck ile üzerine kuvvet uygulandığında akışkanlığı değişen yani bazen sıvı bazen de katı gibi davranan maddelerin özelliklerini inceliyoruz. 

Viskozite Nedir?

Viskozite akışkanların akmaya karşı gösterdiği direnç olarak tanımlanabilir. Hareket yasaları ile bildiğimiz Isaac Newton akışkanların viskozitesinin sıcaklığa bağlı olarak değiştiğini gözlemlemişti. Viskozitesi sadece sıcaklıkla değişen akışkanlar Newton tipi akışkan olarak isimlendiriliyor. Ancak bazı akışkanların viskozitesini başka faktörler (örneğin çalkalama, üzerine uygulanan kuvvet) etkileyebiliyor. Bu tür akışkanlar ise Newton tipi olmayan akışkanlar olarak isimlendirilir.

Örneğin balın viskozitesi sudan yüksektir. Bu nedenle sudan daha yavaş akar. Viskozite ve yoğunluk kavramları birbiriyle karıştırılabilir. Ancak viskozite akışkanların akmaya karşı gösterdiği direnç, yoğunluk ise bir maddenin birim hacminin kütlesidir.

Örneğin kremanın viskozitesi sütten yüksektir, yani sütten daha yavaş akar. Ancak yoğunluğu sütten düşüktür. Newton tipi olmayan akışkanların bazıları üzerine bir kuvvet uygulandığında örneğin çalkalandıklarında viskoziteleri azalır yani akışkanlıkları artar. Ketçabın zor dökülmesinin nedeni bu durumdur.

Newton tipi olmayan akışkanların bazılarının viskozitesiyse üzerlerine kuvvet uygulandığında artar. Oobleck bu tür bir akışkandır. Oobleck ismi ABD’li çocuk kitabı yazarı Theodor Seuss Geise’in Bartholomew and the Oobleck isimli kitabında oobleck adını verdiği yapışkan, yeşil bir maddeden geliyor. 

Oobleck Nedir? Nasıl Elde Edilir?

Oobleck nişasta ile suyun karıştırılmasıyla elde edilir. Bir katı ile sıvının karışımı olan oobleck çok sık karşılaşmadığımız bir özelliğe sahiptir. Parmağınızı oobleck karışımına yavaşça bastırırsanız parmağınız yavaşça karışımın içine girer. Karışıma yumruğunuzla hızlı ve kuvvetli bir şekilde vurduğunuzda ise elinizi katı bir yüzeye çarpmış gibi hissedersiniz.

Oobleck Yapımı İçin Malzemeler

200 gram mısır nişastası

Plastik ya da cam kap

1 su bardağı su

Oobleck Nasıl Yapılır?

Bir kaba mısır nişastasını koyun ve hamur kıvamı elde edinceye kadar üzerine azar azar su ilave ederek karıştırın. İsterseniz renkli oobleck için karışımın içine isteğinize göre birkaç damla gıda boyası damlatabilirsiniz.

Karışımı yumuşak bir kıvam alıncaya kadar karıştırdıktan sonra Oobleck karışımınız hazır.

Avucunuza karışımdan bir miktar alın ve sıkın. Avucunuzu serbest bıraktığınızda neler oldu? Yumruğunuzla hızlı bir şekilde karışıma vurduğunuzda ne hissettiniz? Ne oldu? 

Oobleck karışımından bir miktar alıp avucumuzda sıktığımızda başlangıçta katı bir top gibi olduğunu hissedersiniz. Sıkmayı bıraktığınızda ise top sanki eriyormuş gibi parmaklarınızın arasından akar. Karışıma yumruğumuzla vurduğunuzda ise sanki katı bir yüzeye çarptığınızı hissedersiniz.

Oobleck katı haldeki nişasta parçacıklarının suyun içinde asılı halde olduğu bir karışımdır. Bu tür karışımlar kolloit olarak isimlendirilir. Örneği süt bir kolloittir. 

Oobleck karışımındaki nişasta su moleküllerine göre büyük, uzun zincirli moleküllerdir. Bu nedenle su molekülleri nişasta molekülleri arasından geçerek hareket edebilir. Oobleck karışımının normalde akışkan olmasının nedeni bu durumdur. Karışımın üzerine bir kuvvet uygulandığında ise su molekülleri nişasta parçacıkları arasından çıkar ve nişasta molekülleri bir arada kümelenir. Bu durum karışımın üzerine kuvvet uygulandığında oobleck’in katı gibi davranmasına neden olur. Dolayısıyla oobleck’in viskozitesi üzerine kuvvet uygulandığında değişir.

Bu olayı kalabalık bir kaldırımda yürümeye benzetebiliriz. Kalabalık kaldırımda hareket etmenin en kolay yolu yavaşça yürümektir. Böylece insanlar arasındaki boşlukları kullanarak ilerleyebiliriz. Koşarak kalabalığa dalarsak bir insana çarpar ve fazla ilerleyemeden dururuz.

Newton tipi olmayan akışkanlar günlük hayatta birçok alanda -örneğin petrol ya da doğal gaz kuyusu açmak için yeraltına sondaj yapılırken sondaj sıvısı olarak, otomobillerde hareketin tekerleklere aktarılmasını sağlayan sistemlerde kullanılır.

Bu keyifli deneyde çok şey öğrenecek ve çok eğleneceksiniz.

Kaynak: Dr. Tuba Sarıgül - Kübra Bal Çetinkaya

https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/oobleck-sivi-mi-yoksa-kati-mi