Topic001 軟らかい?硬い?ダイラタンシー

ダイラタンシーとは?

片栗粉と水を使って作る、固体のような液体のような不思議な物質です。みらい研究室でも人気の実験です。

実験方法

①紙コップに片栗粉を入れ、水を少しずつ入れながら割り箸でかき混ぜます。

②水を入れすぎたと思ったら片栗粉を入れ、硬さを調節します。

③②をポリ袋に入れ、力を加えると…!?

原理

この実験では片栗粉を水に溶きましたが、厳密に言えば片栗粉は水には溶けていません。
『溶ける』という言葉は、物質の粒が溶媒(水)の中で分子レベルにまで小さくなって透明になる、という状態を指します。例えば、サイダーは透明ですが砂糖や二酸化炭素が溶けています。一方、牛乳やジュース、今回作ったダイラタンシーは不透明です。これらは『溶ける』という言葉の定義に反するため、溶けるとは表現できないのです。

図 ダイラタンシー内における分子

さて、片栗粉は水に『溶けて』はいませんが、水の中に均等に含まれています。水分子と片栗粉のデンプン分子が共存している状態です。
ここに力を加えると、水分子は小さくて動きやすいので与えられた力を受け移動することができますが、デンプン分子は水分子に比べて大きく動きにくいのであまり移動しません。また、デンプン分子同士の摩擦は大きいので力を加えると固まったように見えるのです。

諸注意

・使い終わったダイラタンシーは可燃ごみで捨てて構いません。なお、素手で触ったダイラタンシーを放置すると腐敗してしまうため、遊び終わったら捨てることをお勧めします。

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