Was ist Oobleck? Bedeutung, Definition, Erklärung

Was ist Oobleck, Bedeutung, Definition, Erklärung


Oobleck ist eine ungiftige nicht-newtonsche Flüssigkeit aus Stärke und Wasser, die eine veränderbare Viskosität aufweist.

Was ist Oobleck? Bedeutung, Definition, Erklärung

Die Viskosität beschreibt, wie zäh eine Flüssigkeit ist, und fällt in den Bereich der Rheologie, die sich mit dem Form- und Fließverhalten von Materie befasst. Seit Sir Isaac Newton (1642 – 1727) das Gesetz der Viskosität erstmals mathematisch beschrieben hat, werden Flüssigkeiten nach ihrem Viskositätsverhalten in newtonsche und nicht-newtonsche Flüssigkeiten unterteilt.

Bei newtonschen Flüssigkeiten ist die Viskosität unabhängig vom ausgeübten Druck und verhält sich linear. Typische Beispiele sind Wasser, verschiedene Öle und Luft. Im Gegensatz dazu weisen nicht-newtonsche Flüssigkeiten ein nicht-lineares Viskositätsverhalten auf. Beispiele für nicht-newtonsche Flüssigkeiten sind Blut, Ketchup und Oobleck.

Woher stammt die Bezeichnung Oobleck? Ursprung, Herkunft

Die Bezeichnung Oobleck stammt aus dem 1949 erschienenen Kinderbuch „Bartholomew and the Oobleck“ des Autors Dr. Seuss (Theodor Geisel). Die Geschichte handelt von dem Jungen Bartholomew, der das Königreich von einer grünen, klebrigen Substanz namens Oobleck befreit.

Wie verhält sich Oobleck?

Oobleck zeigt ein interessantes Verhalten für eine Flüssigkeit, wenn Druck auf die Oberfläche ausgeübt wird. Lässt man zum Beispiel einen Finger langsam in die Flüssigkeit gleiten, taucht er erwartungsgemäß ein. Übt man jedoch einen ausreichenden und lokalen Druck auf Oobleck aus, indem man zum Beispiel auf die Oberfläche schlägt, verhält sich die Flüssigkeit wie ein Festkörper. Das Verhalten von Oobleck ist also nicht ideal-viskos.

Vereinfacht ausgedrückt liegt der Grund für dieses Phänomen darin, dass das Wasser durch den Druck zwischen den Stärketeilchen verdrängt wird und sich diese ineinander verhaken. Infolgedessen ist es sogar möglich, auf dieser Flüssigkeit zu laufen. Bleibt man hingegen stehen, wirkt das Wasser wie ein Schmiermittel und man versinkt im Oobleck. Darüber hinaus werden nicht-newtonsche Flüssigkeiten genauer kategorisiert, je nachdem, ob die Viskosität durch die Schergeschwindigkeit oder die zeitliche Beanspruchung beeinflusst wird. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen strukturell viskosen, dilatanten, thixotropen und rheotropen Fluiden.

Zu welcher Kategorie nicht-newtonscher Flüssigkeiten gehört Oobleck?

Je nach dem Verhalten der Viskosität unter dem Einfluss von Scherkräften auf ein Fluid unterscheidet man zwischen strukturviskosen und dilatanten Fluiden. Ein Fluid wird als strukturviskos oder scherverdünnend bezeichnet, wenn seine Viskosität mit zunehmender Schereinwirkung abnimmt. Je größer die Scherkraft auf die Flüssigkeit ist, desto weniger viskos ist sie und die Viskosität nimmt ab. Blut zum Beispiel gehört zu dieser Kategorie; es ist bei geringen Scherkräften zähflüssiger und wird mit zunehmender Scherkraft dünnflüssiger. Hohe Scherkräfte bewirken, dass die roten Blutkörperchen eine leicht längliche Form annehmen, wodurch das Blut leichter durch kleine Venen, die Kapillaren, fließen kann. Andererseits werden Flüssigkeiten als dilatant oder scherverdickend bezeichnet, wenn die Viskosität bei einer hohen Schereinwirkung steigt.

Oobleck gehört zu dieser Kategorie nicht-newtonscher Flüssigkeiten. Hängt die Viskosität von der zeitlichen Belastung ab, spricht man entweder von Thixotropie oder Rheopexie. Bei der Thixotropie nimmt die Viskosität bei konstanter Scherbeanspruchung im Laufe der Zeit ab, während bei der Rheopexie das Gegenteil der Fall ist. Ketchup zum Beispiel verhält sich thixotrop und muss normalerweise geschüttelt werden, bevor er aus der Flasche läuft. Nach kurzer Zeit verfestigt sich der Zustand wieder. Rheopex hingegen verhält sich eine Gips-Wasser-Suspension mit einem Gipsgehalt von 40 Prozent. Thixotropie und Rheopexie sind nicht zu verwechseln mit strukturviskosen und dilatanten Flüssigkeiten; der Unterschied liegt in der Konstanz der Scherwirkung. Würde eine konstante Scherkraft über einen längeren Zeitraum auf Oobleck einwirken, würde sich das Viskositätsverhalten nicht ändern. Oobleck ist also eine dilatante, aber keine thixotrope Flüssigkeit.

Wie kann man Oobleck selber herstellen? Rezept, Anleitung

Oobleck kann man ganz einfach selbst herstellen, man braucht nur Wasser, eine Schüssel, einen Becher oder Messbecher, ein Rührgerät (z. B. einen Löffel) und Speisestärke (z. B. Maisstärke oder Kartoffelstärke). Die Stärke wird mit Wasser im Verhältnis 2:1 gemischt, es werden also zwei Teile Stärke in einen Teil Wasser eingerührt. Schon beim verrühren merkt man, wie sich Oobleck dem Druck wiedersetzt. Wenn das Oobleck hergestellt ist, kann man davon etwas in die Hand nehmen und es fest zusammendrücken, was passiert wohl? Öffnet man die Hand wieder, wie verhält sich Oobleck dann? Man kann ebenfalls versuchen auf Oobleck zu laufen, dazu benötigt man nur eine größere Schüssel, in die man einige Zentimeter hoch das Stärke-Wasser-Gemisch gibt. Anschließend kann man in der Schüssel auf der Stelle treten und sehen was passiert. Auch durch Vibration hat man die Möglichkeit, interessante Beobachtungen mit Oobleck zu machen. Optional kann Oobleck mit Lebensmittelfarbe eingefärbt werden. Es ist jedoch zu bedenken, dass Lebensmittelfarben auch auf Hände und andere Materialien abfärben können.

Fazit: Oobleck

Oobleck ist eine ungiftige nicht-newtonsche Flüssigkeit aus Stärke und Wasser und gehört zu den dilatanten Fluiden. Wenn eine hohe Scherwirkung auf die Oberfläche ausgeübt wird, verhält sich die Flüssigkeit wie ein Feststoff. Daher ist es möglich, über die Flüssigkeit zu laufen.

Autor: Pierre von BedeutungOnline

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