"Oobleck" is een vreemde vloeistof gemaakt van gelijke delen maizena en water. Het stroomt als melk als het zachtjes wordt geroerd, maar wordt rotsvast bij een botsing met hoge snelheid. Dit fascinerende fenomeen, bekend als afschuifverdikking, resulteert in spectaculaire demonstraties zoals rennen op een zwembad van Oobleck zonder erin onder te gaan, zolang de loper niet stopt.

Onderzoekers van de Universiteit van Aix-Marseille in Frankrijk hebben nu de regelmatige en prominente oppervlaktegolven bestudeerd die ontstaan ​​wanneer een Oobleck langs een hellende helling naar beneden stroomt (zie figuur 1). Soortgelijke golven kunnen op regenachtige dagen worden waargenomen op dakgoten en ramen. Echter, de wetenschappers merkten kwalitatieve verschillen op met watergolven; golven in Oobleck groeien en verzadigen veel sneller. Om de oorsprong van Oobleck-golven te onthullen, ze voerden zorgvuldige experimenten uit met een mengsel van maïszetmeel en water in een hellend vlak.

De onderzoekers maten het begin van het verschijnen van golven en hun snelheid met behulp van gecontroleerde verstoring van de stroom en laserdetectie om de dikte van de vloeistoffilm te schatten. Deze experimenten onthulden dat voor geconcentreerde Oobleck, het begin van destabilisatie is anders voor destabilisatie in een Newtonse vloeistof zoals water. Deze verrassende observatie bracht het team ertoe op zoek te gaan naar een scenario om hun vorming te verklaren. Hun resultaten worden gepresenteerd in een paper gepubliceerd op 18 december in Communicatie Fysica . In dit artikel, ze concluderen dat voor Oobleck, golven komen niet voort uit het effect van traagheid, wat betreft water, maar van de specifieke vloeiende eigenschappen van Oobleck.

Onder invloed, zoals blijkt uit recente studies, Oobleck verandert plotseling van vloeibaar naar vast door de activering van wrijvingscontacten tussen de zetmeeldeeltjes. Bij het afdalen van een helling, deze proliferatie van wrijvingscontacten leidt tot een zeer merkwaardig gedrag:de stroomsnelheid van de ophanging nam af wanneer de opgelegde spanning toenam - zoals het trappen op het gaspedaal waardoor een auto afremde. Onderzoekers hebben aangetoond dat dit effect zich koppelt aan het stromingsvrije oppervlak en spontaan een regelmatig golfpatroon kan genereren.

Het voorgestelde mechanisme is generiek. Deze bevindingen zouden dus nieuwe gronden kunnen bieden om andere stroominstabiliteiten te begrijpen die in verschillende configuraties zijn waargenomen, met name in industriële processen die te maken hebben met problematische stromingsinstabiliteiten bij het transporteren van Oobleck-achtige materialen zoals beton, chocolade of vinyl materialen.