The Science of How Slime Works

Du vet om slim. Du har enten laget det som et vitenskapsprosjekt eller blåst den naturlige versjonen ut av nesen din. Vet du hva som gjør at slim blir forskjellig fra en vanlig væske? Her er en titt på vitenskapen om hva slim er, hvordan den dannes og dens spesielle egenskaper.

Slime strømmer som en væske, men i motsetning til kjente væsker (f.eks. Olje, vann), er dens evne til å strømme, eller viskositet, er ikke konstant. Så det er en væske, men ikke en vanlig væske. Forskere kaller et materiale som endrer viskositet for en ikke-Newtonsk væske. Den tekniske forklaringen er at slim er en væske som endrer sin evne til å motstå deformasjon i henhold til skjær eller strekkspenning.

Hva dette betyr er at når du skjenker slim eller lar den sive gjennom fingrene, har den lav viskositet og flyter som en tykk væske. Når du klemmer på en ikke-Newtonsk slim, som oobleck, eller banker den med knyttneven, føles det hardt, som et vått fast stoff. Dette er fordi påføring av stress presser partiklene i slimet sammen, noe som gjør det vanskelig for dem å gli mot hverandre.

De fleste typer slim er også eksempler på polymerer. Polymerer er molekyler laget ved å koble sammen kjeder av underenheter.

En naturlig form for slim er slim, som hovedsakelig består av vann, glykoproteinmucin og salter. Vann er hovedingrediensen i noen typer menneskeskapt slim også. Det klassiske vitenskapsprosjekt slim oppskriften blander lim, boraks og vann. Oobleck er en blanding av stivelse og vann.

Andre typer slim er hovedsakelig oljer i stedet for vann. Eksempler inkluderer Silly Putty og elektroaktiv slim.

Spesifikasjonene for hvordan en type slam fungerer, avhenger av dens kjemiske sammensetning, men den grunnleggende forklaringen er at kjemikalier blandes for å danne polymerer. Polymerene fungerer som et nett, med molekyler som glir mot hverandre.

For et spesifikt eksempel, vurder de kjemiske reaksjonene som gir klassisk lim-og-boraks-slime:

1. To løsninger kombineres for å lage klassisk slim. Den ene er fortynnet skolelim, eller polyvinylalkohol i vann. Den andre løsningen er boraks (Na₂B₄O₇.10H₂O) i vann.
2. Borax løses opp i vann i natriumioner, Na⁺, og tetraborerte ioner.
3. Tetraborationene reagerer med vann for å produsere OH^- ion og borsyre:
   B₄O₇^2-(aq) + 7 H₂O 4 H₃BO₃(aq) + 2 OH^-(En q)
4. Borsyre reagerer med vann for å danne borateioner:
   H₃BO₃(aq) + 2 H₂O B (OH)₄^-(aq) + H₃O⁺(En q)
5. Hydrogenbindinger dannes mellom borationet og OH-gruppene av polyvinylalkoholmolekylene fra limet, og kobler dem sammen for å danne en ny polymer: slime.

Den tverrbundne polyvinylalkoholen feller mye vann, så slim er våt. Du kan justere konsistensen på slim ved å kontrollere forholdet mellom lim og boraks. Hvis du har et overskudd av fortynnet lim sammenlignet med en boraksløsning, vil du begrense antall tverrbindinger som kan danne og få en mer flytende slim. Du kan også justere oppskriften ved å begrense mengden vann du bruker. For eksempel kan du blande boraksløsningen direkte med lim og gi en veldig stiv slim.