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2018年1月31日 (水)

ダイラタンシー

0113_9dilatancy1 2018.1.13
NHK・Eテレ「2355」という番組での実験。
料理で片栗粉を扱っているとよく出くわす現象です。
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水と片栗粉を混ぜて、表面に水が浮かない程度の状態にします。
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指でかき混ぜると、抵抗はあるけれどかきまわせます。(ゆっくりした力には流動性を示す。)
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硬いものをおとすと、跳ね返ります。(急激に力がかかると、硬い個体のように振る舞います。)
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しばらくすると、落とした物体は沈んでいきます。
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こういう性質を示すものをダイラタント流体といい、現象そのものはダイラタンシーといいます。

台所で試してみてください。指で強く急激に押すと、指のまわりの水が引いたようになって硬くなるのがわかります。面白いですよ。
砂浜で、濡れた砂浜を歩くと、足の周囲が乾いたようになって固まるという経験はありませんか。

↓私が説明するより、Wikiを読んでいただいた方がいいな。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%80%E3%82%A4%E3%83%A9%E3%82%BF%E3%83%B3%E3%82%B7%E3%83%BC
ダイラタンシー(英: dilatancy)

★逆に、通常、硬いと思っていたのが、振動を加えると流動性を示す、というのがチクソトロピーといいます↓
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%81%E3%82%AD%E3%82%BD%E3%83%88%E3%83%AD%E3%83%94%E3%83%BC
チキソトロピー(英語:thixotropy)

地震の時の液状化現象の一部にも、この現象が寄与しているようです。
挽いたコーヒー豆をろ紙でドリップしてコーヒーを淹れる時、液面が下がって、平らな粉の面になった時に、ドリッパーを指で弾いてみてください。「液状化現象」が見られます。
昔のボールペンはインクに流動性があり、逆さまにしておくとインクが逆流したりしました。
現在のボールペンのインクはゲル状になっていて、普段は流動性がない。字を書き始めてボールがインクに力を加えるとインクが流動化してボールに付着し、字が書ける、という原理になっています。チクソトロピーですね。

コトバンクの解説↓
https://kotobank.jp/word/%E6%8F%BA%E5%A4%89%E6%80%A7-145852#E5.A4.A7.E8.BE.9E.E6.9E.97.20.E7.AC.AC.E4.B8.89.E7.89.88

揺変性 ヨウヘンセイ
デジタル大辞泉の解説
ようへん‐せい〔エウヘン‐〕【揺変性】
⇒チキソトロピー

出典 小学館デジタル大辞泉について 情報 | 凡例
岩石学辞典の解説
揺変性
チキソトロピーともいい,異常粘性の一種で,物体を静置している時は流動性をもたないが,揺らしたりかき混ぜたり振り混ぜたりするとゲルが流動性を示すゾルに変化し,これを放置しておくと再びゲルにもどる性質である.剪断応力の条件下では強さがなくなり,動きが止まるとゾルはもとのゲル状態にもどる.一般にコロイド粒子が形の異方性をもち,粒子間の結合力で互いにゆるく結合してゲルを形成しやすいような系で現れる.外力によってゲルの内部結合が一部または全部破壊されて流動性を増すが,放置しておくと再び粒子間の結合が再現される[Peterfi : 1927, Blatt, et al. : 1972, 長倉ほか : 1998].適量の水を含む粘土や水に飽和した砂などは同様の性質を示す.流砂あるいはクイックサンドといわれている現象である.実際の岩石でどの程度この現象が見られるかはわからない.ダイラタンシーの逆の現象である.ギリシャ語のthixisは触れるという行為,troposは回る,変化する(turn)の意味.⇒レオトロピー

出典 朝倉書店岩石学辞典について 情報
大辞林 第三版の解説
ようへんせい【揺変性】
静置状態では流動性をもたないゲルが、かきまぜたり、震盪しんとうさせたりすると流動性をもつゾルになり、これを静置すると再び元に戻る現象。実用上、塗装などで重要。チキソトロピー。チクソトロピー。シキソトロピー。

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