Кинетический песок – это материал, который на 98% состоит из обычного кварцевого песка, а на 2% – из полимерного масла на основе полидиметилсилоксана, он же пищевая добавка E900 и используется как стабилизатор и связующий агент, препятствующий образованию комочков в консервированных фруктах и различных джемах. По внешнему виду кинетический песок похож на обычный, а вот по ощущению в руке – совсем нет. Он течёт сквозь пальцы и одновременно хорошо формуется, его можно лепить как глину, но при этом он не прилипает к рукам, легко режется и шелковист на ощупь. Поэтому кинетический песок – популярная детская игрушка, а также используется и взрослыми людьми, например, для песочной терапии.
Но что придаёт ему такие свойства? Дело в тех самых двух процентах силиконового масла. Силиконы – это полимеры, то есть молекулы, состоящие из длинных цепочек повторяющихся звеньев.
Они используются во многих видах химической продукции: от шампуней до смазочных масел. Многие силиконы обладают свойством вязкоупругости – это свойство материала быть и вязким, и упругим при деформации. То есть в одних условиях (например, при отсутствии давления или при высоких температурах) полидиметилсилоксан ведёт себя как вязкое вещество, похожее на мёд, в других (например, под давлением) – как упругое твёрдое вещество, похожее на кусок резины.
Поэтому кинетическому песку легко придавать нужную форму: лезвие ножа или уплотнение песка в формочке для куличиков создают давление, достаточное для того, чтобы вещество проявляло упругие свойства.
Степень вязкоупругости вещества зависит от длины полимерных цепей. При этом чем длинее цепочки, тем лучше они держат структуру. Молекулы полидиметилсилоксана очень длинные. Их полимерные цепи заставляют частицы песка слипаться. Поэтому из песка с добавлением силиконового масла можно слепить фигурки со множеством деталей, которые не получится сделать из обычного мокрого песка.
Силиконовые связующие объясняют и сыпучесть кинетического песка, то есть свойство приходить в движение под действием силы тяжести. При пересыпании частицы обычного песка разъединяются под собственным весом. Частицы же, склеенные силиконовым маслом, вытягиваются в нити длиной 1-2 мм, отчего движение их становится медленным и тягучим. Возможно, это и объясняет название, данное этому веществу производителем – Kinetic Sand, то есть кинетический песок.
Смотрите новые видео на youtube.com/@PhysFromPobed
Приобретайте наши научные конструкторы на fizikits.ru