Waarom ketchup spuit? 'Mysterie gekraakt'

Niet-Newtoniaanse vloeistoffen zoals tomatenketchup veranderen van karakter onder stress.

Heb je je ooit afgevraagd waarom tomatenketchup stevig op de bodem van een fles lijkt te zitten en vervolgens overvloedig op je frietjes spuit zodra je erin knijpt? Nou, onderzoekers beweren dat ze het mysterie hebben gekraakt.



roze bloem met lange steel

Een team van de Cornell University zegt dat het de dynamiek van één deeltje heeft blootgelegd die leidt tot zogenaamd niet-Newtoniaans gedrag - squirten - zoals aangetoond door ketchup, vla en andere vloeistoffen, meldde de 'Daily Mail'. Normale, Newtoniaanse vloeistoffen, zoals water, blijven dezelfde viscositeit behouden, ongeacht welke kracht wordt uitgeoefend. Maar niet-Newtoniaanse vloeistoffen, zoals tomatenketchup, veranderen van karakter onder stress.



Tomatenketchup blijft bijna stevig op de bodem van een plastic fles totdat hij wordt geperst, waarna hij je hotdog doordrenkt met zoete smurrie. In de taal van natuurkundigen is het shear thinning.



Custard heeft ondertussen de gietende, vloeiende eigenschappen van een vloeistof totdat je er met een lepel op tikt, wanneer het bijna vast wordt - het is shear dikking.

Eerder werd aangenomen dat het eigenaardige niet-Newtoniaanse gedrag van sommige vloeistoffen werd veroorzaakt door deeltjes die zich in lagen bewogen, zoals auto's die op een snelweg rijden. Nu heeft het team, onder leiding van Xiang Cheng, met succes experimenten uitgevoerd die deze rijstroken-these lijken te weerleggen.



Met behulp van een confocale microscoop en een viscositeitsmeter keken de onderzoekers naar de stroom van silicabolletjes gesuspendeerd in een mengsel van water en glycerine terwijl het overging van dunner wordend naar Newtoniaans en uiteindelijk dikker wordend.



Uit hun waarnemingen concludeerde het Cornell-team dat de hoeveelheid gelaagdheid de vloeistoffen niet genoeg veranderde om de oorzaak te zijn van zogenaamd niet-Newtoniaans gedrag.

In plaats daarvan geloven ze nu dat afschuifverdunning plaatsvindt wanneer de spanning de thermisch geïnduceerde Brownse beweging opheft die anders deeltjes willekeurig zou verspreiden.



Omgekeerd, concludeerden ze, treedt afschuifverdikking op wanneer de deeltjes te snel langs elkaar bewegen om de vloeistof uit de weg te laten gaan, waardoor de deeltjes aan elkaar vast gaan zitten en klonten vormen waardoor de vloeistof viskeuzer wordt.



Cheng gelooft dat zijn resultaten belangrijk kunnen zijn bij de ontwikkeling van industriële machines die omgaan met niet-Newtoniaanse vloeistoffen. We moeten de afschuifverdunnings- of verdikkingseigenschappen van deze vloeistoffen begrijpen om de stroomsnelheid beter te beheersen.

Stel je voor dat een vloeistofschuif dikker wordt - deze kan plotseling verstopt raken (een machine) wanneer de stroomsnelheid boven een bepaalde drempel wordt verhoogd. Dit kan een ramp zijn, zei hij.



Het bovenstaande artikel is alleen voor informatieve doeleinden en is niet bedoeld als vervanging voor professioneel medisch advies. Vraag altijd advies aan uw arts of een andere gekwalificeerde gezondheidswerker voor alle vragen die u heeft over uw gezondheid of een medische aandoening.