Silly putty (eller science putty, som det ibland kallas) är ett udda material. Sträck det långsamt och det deformeras glatt och kan formas mycket enkelt. Dra dock isär den med tillräckligt med kraft och det kommer att snäppa Rent i två. Det flyter omärkligt långsamt, som om det var en tjock vätska, men när den rullas upp i en boll kommer studsa om den kastas på en hård yta. En närmare titt på kemikalierna som utgör silly putty kan hjälpa oss att förklara detta konstiga beteende.
ett antal ingredienser går till att göra silly putty: i vikt är 65% av det en förening som kallas polydimetylsiloxan, men färgämnen ingår också för att ge det breda utbudet av färger som kittet kommer in. Det är polydimetylsiloxan (PDMS för kort) som är en stor bidragsgivare till de konstiga egenskaperna hos silly putty.
PDMS är en typ av silikon, en grupp polymerer definierade av det faktum att de alla innehåller Si-O-Si-enheter som grund för deras polymera struktur. Silikonpolymerer är naturligtvis mer kända för deras användning i bröstimplantat – och ska inte misstas för elementet kisel på egen hand, vilket skulle vara mycket mer obekvämt!
egenskaperna hos PDMS är delvis ansvariga för silly putty egenskaper. Det är vad som kallas ett viskoelastiskt fast ämne. Detta betyder i princip att det i vissa fall kan flyta som en vätska, men beter sig som ett elastiskt fast ämne i andra. Polymerkedjorna är ganska flexibla, och när de är särskilt långa, som i fallet med dumt kitt, kan de bli löst intrasslade runt varandra. Detta är vad som orsakar PDMS viskoelasticitet.
men viskoelasticiteten hos PDMS ensam räcker inte för att redogöra för silly putty ’ s oddities. En annan ingrediens i blandningen, borsyra, ger också ett avgörande bidrag. PDMS-kedjorna i silly putty slutar i OH-grupper. Borsyran kan reagera med dessa för att bilda övergående bormedierade kopplingar mellan olika polymerkedjor. Dessa ’tvärbindningar’ hjälper till att hålla kittet ihop och bidrar också till dess egenskaper.
när kittet långsamt formas har tvärbindningarna tid att bryta och reformera på olika punkter i polymerkedjorna. Det betyder att vi kan se det viskösa flödet av kittet. Men när kittet dras med lämplig kraft har tvärbindningarna inte tid att bryta och reformera, så elastiskt beteende ses. Med lämplig kraft som utövas kan kittet till och med krossas.
förutom att det är uppenbart överklagande för underhållningsvärde ensam, har silly putty faktiskt hittat några seriösa användningsområden. Det användes för att hjälpa till att säkra verktyg under några av Apollo-rymduppdragen, på grund av dess milda vidhäftningsegenskaper, och det har också använts i vissa terapitekniker för patienter som återhämtar sig från skador på händerna.
grafiken i den här artikeln är licensierad under en Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationell licens. Se webbplatsens riktlinjer för användning av innehåll.