Kinetický písek

"Magický písek, díky kterému se vaše děti už nikdy nebudou nudit. Superpísek s úžasnými vlastnostmi. Neustále drží u sebe, nikdy nevysychá. Je hebký, měkký a velmi příjemný na dotek, zdravotně nezávadný. Nikdy se nerozsype a nebude dělat nikde nepořádek." Takto o něm píší prodejci, lákající k jeho zakoupení. A rodiče rádi koupí, protože to je opravdu skvělá hračka. Fyzikovi - koumákovi však začne vrtat hlavou: Čím to, že má takové vlastnosti? Je to opravdu písek?

Okouzlující materiál nazvaný "kinetický písek", který může být tvarován jako hlína, ale přitom je hedvábně jemný, je oblíbenou hračkou pro děti i dospělé. Na youtube nebo na Instagramu pod #kinetics objevíte tisíce videí lidí, kteří krájejí, rozbíjejí a zase slepují tento materiál a viditelně si to smyslově užívají. Ale co dává kinetickému písku schopnost tak krásně držet?

Materiál

Kinetický písek je skutečný pravý písek, který byl potažen silikonovým olejem. Slovem silikon neoznačujeme jen jeden konkrétní materiál, nýbrž skupinu materiálů, které obsahují prvky křemík a kyslík. Silikony se také nazývají polysiloxany a jsou to anorganicko-organické polymery s obecným vzorcem [R₂SiO]_n, kde R je organický substituent. Jejich kostru tvoří řetězec, ve kterém se střídají atomy křemíku a kyslíku. Tato chemická struktura je velmi stabilní a řetězec z ní může být prakticky nekonečný. Veškeré organické i anorganické skupiny (např. HO- nebo CH₃-) se chemicky vážou pouze na volné vazby atomů křemíku. Silikony jako polymery jsou molekuly složené z dlouhých řetězců opakujících se jednotek. Používají se v různých druzích výrobků, od kosmetiky, šamponů a kondicionérů až po mazadla, těsnění a tmely. Silikonové oleje mají jedinečné vlastnosti, protože mohou být tekutinami, které tečou volně, nebo polopevnými látkami, které tečou pomalu v nepřítomnosti tlaku, ale pod tlakem se stanou gumovými pevnými látkami. Tato vlastnost se nazývá „viskoelasticita“.

Viskoelasticita

Stupeň viskoelasticity látky závisí na délce polymerních řetězců v silikonovém oleji. Představte si například dlouhé (velmi dlouhé!) řetězce špaget. Ty se drží pohromadě, takže mohou držet tvar, jaký jim dáte. Ale když z nich uděláte kouli a položíte ji na stůl, postupně se pomalu „rozteče“ do jednotlivých špaget. Dlouhé řetězce drží tvar lépe než kratší.

Podobné je to s kinetickým pískem: polymerové řetězce v silikonovém oleji způsobují, že se částice písku drží pohromadě, takže z nich můžete vymodelovat kouli. Ovšem koule se bude pomalu zplošťovat, až se za čas rozteče. Nicméně částice písku potažené silikonovým olejem se drží jen na sobě, ale nepřilepují se na jiné povrchy. Proto se kinetický písek nezdá být „lepkavý“ a lze ho snadno vyčistit.

Zdroj: http://www.livescience.com/59149-how-does-kinetic-sand-work.html?utm_source=llm-newsletter&utm_medium=email&utm_campaign=20170519-llm