Ni líquid ni sòlid: descobreix els fluids no newtonians

Docent 

Daniel Arenas Pintado

Centre educatiu

INS  Cendrassos

Any de presentació a Ciència entre tots

2025

Llistat de material necessari

• Bol.
• Midó de blat de moro.
• Aigua.
• Vasos de precipitats.
• Paper (per netejar)

Com ho fem?

Per preparar el fluid s’han de barrejar 2 parts de midó per 1 part d’aigua en un bol.
Cal pastar amb les mans afegint petites quantitats d’aigua fins a obtenir la textura adequada.

Què observem?

Per què la mescla de midó de blat de moro i aigua es comporta de manera estranya? De vegades sembla líquida i d’altres, sòlida!

El midó de blat de moro està format per partícules microscòpiques de polisacàrids, principalment amilopectina i amilosa, que no es dissolen en aigua, sinó que queden en suspensió. Això forma una mescla col·loidal, amb propietats entre líquid i sòlid.

En química un col·loide, suspensió col·loidal o dispersió col·loidal és un sistema físic que està compost per dues fases: una contínua, normalment fluida, i una altra dispersa en forma de partícules de grandària meroscòpia (és a dir, a mig camí entre els mons macroscòpic i microscòpic).

Un col·loide és una mescla heterogènia formada per partícules que no són apreciables a primera vista, però molt més grans que qualsevol molècula i que tenen una grandària d'entre 0,1 µm i 0,001 µm (1 nm-100 nm).

Quan s’hi aplica una força suau, l’aigua permet que les partícules llisquin, però quan la força és intensa i ràpida, les partícules s’ajunten i creen resistència, fent que la mescla es comporti com un sòlid.
Això es deu al moviment de les partícules de midó, que s’ajunten amb la força i impedeixen que l’aigua flueixi.

Els resultats confirmen la hipòtesi: és un fluid no newtonià dilatant.
Si es posa el dit lentament, la mescla es comporta com un líquid.
Si s’hi aplica una força ràpida, es torna com un sòlid temporal

Paraules clau

Fluid, col·loide, no newtonià.

Grau de dificultat

Fàcil

Durada de l'experiència

10 minuts

La podem reproduir utilitzant materials casolans/quotidians i no perillosos?

Sí.

Bibliografia o webs relacionades

1. Barnes, H. A. (1999). A Handbook of Elementary Rheology (Manual de reología elemental). University of Wales Institute of Non-Newtonian Fluid Mechanics.
2. Bird, R. B., Armstrong, R. C., Hassager, O. (1987). Volume 1: Fluid Mechanics. Dinámica de los líquidos poliméricos. Wiley-Interscience.
3. Dealy, J. M., Wissbrun, K. F. (1999). Melt Rheology and its Role in Plastics Processing: Theory and Applications. Springer Science & Business Media.
4. https://ca.wikipedia.org/wiki/Col·loide
5. Museo de ciencias de la Universidad de Navarra https://sciencemuseum.unav.edu/documents/11140003/32632495/fluidos-no-newtonianos.pdf