Пятерка аномальных субстанций
Среди множества вполне обыкновенных материалов некоторые ведут себя, мягко говоря, странно. Некоторые из этих «чудаков» сравнительно легко можно получить в домашних условиях, что открывает перед энтузиастами прекрасные возможности для впечатляющих демонстраций и просто веселого «популярно-механического» времяпрепровождения.

Стрельба в грунт

1. Неньютоновские жидкости

Трехмерные дрожжи

Если кратко, то вязкость неньютоновских жидкостей зависит от градиента скорости – как правило, такие жидкости состоят из крупных молекул, организующихся в сложные структуры. Простейшим примером может послужить вода, смешанная с обыкновенной мукой. При должной концентрации муки это вещество будет повышать вязкость под действием удара так что человек может совершенно спокойно пробежаться по поверхности бассейна, наполненного неньютоновской жидкостью – она просто затвердевает под ногами бегущего. Но стоит экспериментатору на мгновение остановиться, как он сразу начнет тонуть. Инструкция по созданию подобной жидкости в домашних условиях довольно проста, а особенно интересные эффекты можно получить, поместив емкость с такой необыкновенной жидкостью на обыкновенный акустический динамик.

Лечащий микро-робот

2. Ауксетики

Космический пазл

При растяжении такие материалы становятся прочнее и толще в направлении, перпендикулярном к приложенной силе – говоря по-научному, они обладают отрицательным коэффициентом Пуассона. А говоря более понятно: если предмет, состоящий из подобного материала, начать растягивать, он будет становиться не тоньше, а толще – в полном противоречии с элементарным здравым смыслом. Следующий видеоролик позволяет увидеть, как ведет себя «растягивающаяся» пена в действии. По мнению многих экспертов, с такими материалами связано будущее бронежилетов и других защитных устройств, призванных уберечь солдат от пуль и осколков на поле боя.

«Восход» на Солнце

3. Сверхтекучие жидкости

В краю гигантов

Впервые сверхтекучесть была открыта академиком Петром Капицей, и долгое время была известна лишь одна сверхтекучая жидкость – гелий II, приобретающий эти свойства при температуре ниже 2,17 К. Главным свойством сверхтекучих жидкостей является их способность течь без трения – объяснение этого феномена, сделанное Львом Ландау, относится к области квантовой физики, однако из него следует множество интереснейших и наглядно наблюдаемых свойств. Во-первых, сверхтекучие жидкости могут легко просачиваться через самые микроскопические отверстия. Во-вторых, они способны «без посторонней помощи» подниматься по стенкам сосуда вертикально вверх – и в конце концов вылиться за его пределы. Этот эффект, выглядящий как полное отрицание гравитации, на самом деле имеет вполне логичное физическое объяснение. Дело в том, что сверхтекучие жидкости, как и простая вода, обладают поверхностным натяжением. Благодаря этой силе, уравновешивающей притяжение Земли, тончайшая пленка гелия II быстро распространяется по всей доступной поверхности сосуда. Обычной жидкости подобные фокусы недоступны из-за трения между текущей пленкой и статичным сосудом. Одним из практических приложений феномена сверхтекучести являются сверхчувствительные гироскопы, использующиеся для проверки теории гравитации, а в будущем они способны помочь созданию высокотемпературных сверхпроводников. Поведение сверхтекучей жидкости иллюстрирует еще один видеоролик.

Перепрограммирование вместо клонирования

4. Ферромагнитные жидкости

Ракетные металлы

Эти вещества представляют собой коллоидный раствор (или взвесь) магнитных частиц в жидкой среде (обычно к ним добавляют еще и вещество-стабилизатор). В результате получается жидкость, на которую можно влиять с помощью магнитного поля. Грандиозная скульптурная композиция, представленная на рисунке слева, состоит из жидкости, поддерживаемой в застывшем положении с помощью обыкновенных электромагнитов. Впечатляющее шоу с ферромагнитными жидкостями устраивает Сашико Кодама, ученый и художник, основоположник «жидкой архитектуры» (обязательно посмотрите видеоролик – это нечто феноменальное). Ферромагнитные жидкости используются в производстве высококачественных акустических динамиков, а также при создании «умных» амортизаторов, способных изменять жесткость за считанные мгновения. Приготовить магнитную жидкость можно и в домашних условиях: просто следуйте инструкции.

Агенты тайного влияния

5. Сухой лед

Детектор на приколе

Обыкновенный углекислый газ, замерзающий при –78,5^оС, станет источником массы положительных эмоций – в случае, если найдется человек, знающий, как им распорядится. Смешав сухой лед с обыкновенным мылом и добавив туда немного воды, вы получите мыльные пузыри – в колоссальных количествах. А следуя этой инструкции, можно заморозить мыльные пузыри и подержать их в руках. Еще с помощью сухого льда можно кардинальным образом преобразовать плавательный бассейн и даже устроить артиллерийские стрельбища – если добавить сухой лед в пластиковую бутылку с водой, и закрыть ее крышкой, в скором времени бутылка взорвется, произведя весьма неслабый «бабах»: испаряясь, углекислый газ значительно увеличивается в объеме, из-за чего давление внутри замкнутой бутылки будет быстро расти. Вдобавок, маленькие порции этого вещества просто красиво растворяются в воде. Наконец, кусок сухого льда способен стать отвлекающей приманкой для комаров – насекомые устремятся к нему, поскольку углекислый газ является продуктом дыхания всех теплокровных.

Видимость отличная

По публикации New Scientist

«Сота» на Сатурне

Белые карлики на экране