質問: レオロジーについての質問です。 レオロジー的な物体を説明するための簡単で面白い実験って何かありますか? 何かあれば回答よろしくお願いします。
回答: 水溶き片栗粉のダイラタンシーは、レオロジーに関する定番の教育実験です。 基本形の実験は、非常に簡便かつ安価です。すなわち、50%以上の水溶き片栗粉を調製するだけです。これを掌上で握ってみると、手指の跡がつきます。ところが、また手指を広げると元の液状に戻ります。 デンプンの濃厚懸濁液は、代表的なダイラタント流体です。静止状態では、粒子は最密充填構造をとるため、粒子間空隙は分散媒で十分に満たされた状態です。せん断応力が低い場合は、粒子の配列はほとんど乱れず、比較的流動しやすい状態です。しかしせん断応力が高い場合は、粒子が粗充填構造をとるようになるため、粒子間空隙が分散媒で満たされない状態になります。すると、粒子どうしの摩擦が急に増大して、強い流動抵抗が生起します。要するに、D-S曲線は原点を通るものの、Sの増加にともなってDが低下するレオロジーの流体です。 水溶き片栗粉を家庭用ビニールプールに満たせば、とても面白い公開実験ができます。ここに足を入れれば、当然沈み込んでしまいますが、地団駄を踏めば、表面に立って歩くことが可能です。