Tekst ja fotod: Jaak Kikas, TÜ Füüsika Instituut
Foto 1. Thinking Putty valgub läbi purgikaanes oleva ava. Vaevalt, et ta vaatamata oma nimetusele seejuures midagi mõtleb :).
Käib Teine maailmasõda. Võidukas Jaapan laiendab hoogsalt oma valdusi, vallutades rea riike, kes on olulised loodusliku kummi (kautšuki) tootjad. Kummipuudus annab ennast teravalt tunda USAs, kodanikke kutsutakse üles kummitooteid säästvalt kasutama ja annetama armee vajadusteks. Valitsus stimuleerib uuringuid loodulikule kummile sünteetilise asendaja leidmiseks. Sellega tegelevad ka Earl Warrick äsjamoodustatud Dow Corning’is ja General Electricu heaks töötav leiutaja James Wright. Sündinu kirjeldamiseks sobib hästi tsitaat J. R. R. Tolkienilt: “Kui sa midagi leida tahad, pole midagi targemat kui otsima hakata … Ja kui sa otsid, siis kindlasti midagi ka leiad, ehkki mitte alati päriselt seda, mida sul vaja oli.” (“Kääbik”, Lia Rajandi tõlge). Mõlemad mehed avastavad sõltumatult, et kui lisada silikoonõlile (sünteetiline räniühend) boorhapet, moodustub materjal väga iseäralike elastsete omadustega. Seda annab muljudes deformeerida nagu plastiliini, ta isegi vajub oma raskuse all laiali. Kui asetada “vedra kiti” (Silly Putty, nagu materjali inglise keeles tuntakse) kerakene lauale, saab sellest mõne aja pärast “pannkook”. Kui aga seesama kera visata vastu põrandat, põrkub ta nagu kummipall. Ja haamrilöögist puruneb selline kerake kildudeks. Võiks arvata, et nii huvitaval materjalil on palju kasulikke rakendusi. Paraku … pole neid tänini leitud. Ja Putty ainsaks kasutuseks on jäänud iseeenda tutvustamine. Paljud firmad pakuvad teda erineva nimetuste all (veel Thinking Putty, Bouncing Putty, Potty Putty) põneva “pilamaterjalina”. Täpsema ülevaate Silly Putty ajaloost võib huviline leida vastavast ingliskeelsest Wiki-artiklist. Putty on oma füüsikalistelt omadustelt hästi viskoossne vedelik. Aga väga eriliste omadustega vedelik. Enamuse tavaliste vedelike (vesi, õlid jpm) viskoossus ei sõltu sellest, kui kiiresti neid püüda liigutada. Selliseid vedelikke kutsutakse njuutoni vedelikeks - ka sellesse küsimusse jõudis suur teadlane oma panuse anda. Samas on tuntud ka nn mitte-njuutoni vedelikud, mille voolamisomadused väga tugevasti sõltuvad voolukiirusest. Silly Putty viskoossus kasvab deformatsioonikiiruse kasvades – kuni sellel määral, et hakkab käituma jäiga tahke kehana (killunemine haamrilöögist!). Samas on tuntud ka vedelikud, mille viskoossus kahaneb voolukiiruse kasvades. Sellised on näiteks nn tiksotroopsed värvid. Pintsli abil on nad hõlpsalt pinnale kantavad, ei hakka aga oma raskuse mõjul voolama ka vertikaalsel pinnal suht paksus kihis, värvikiht jääb ühtlase paksusega.
Mida siis Puttyiga teha annab?
Mõningatele katsetele on eespool juba viidatud. Veel mõned:
-
Voolige Puttyst “vorstikene” ja hakake seda otstest venitama. Aeglasel venitamisel võite saada vägagi pika “kitiniidi”, järsul tõmbel katkeb putty aga kohe, moodustades siledad katkemispinnad (Fotod 2, 3).
-
Jäljendid. Suruge Putty tükk vastu mõnda trükivärvides pilti ajalehes. Tüki eemaldamisel märkate, et selle pinnale on jäänud värviline jäljend (selleks katseks on hea kasutada valget värvi Puttyit). Võite seda siis omatahtsi deformeerida tükki venitades-kokku surudes (salenemine sekundiga!). Ühesõnaga teha käsitsi neidsamu trikke, mida arvutis mingi pildimorfimise programmi abil teha saab. Tegelikult ei korja Putty üles mitte ainult värvi, vaid ka pinna tekstuuri, paraku ei säilu see jäljend materjali voolavuse tõttu kaua (Fotod 4, 5).
“Materjalimaailma” artiklist “Silly Putty” võite saada ideesid edasisteks katsetamisteks. Ehk mõtlete lõpeks “veidrale kitile” ka mõne tõeliselt praktilise kasutuse välja? Võib veel lisada, et iseenesest on Putty värvitu mass. Et aga “puttimaaniat” kirevamaks muuta, on tootajd temasse lisanud erinevaid värve – kuni pimeduses helendavateni välja.
Kust saab? Kirjutajal puuduvad andmed, kas ehk Eestiski mõni pilapood
puttyit müüb. Küll aga saab seda osta Internetist, nt aadressilt
http://www.puttyworld.com/ (aga veel paljudest muudestki kohtadest).
Head puttitamist!
Foto 2. Kiirel tõmbel katkeb “puttyvorst” sedasi …
Foto 3. … aeglasel venitusel venib aga pikaks ja peeneks.
Foto 4. Sõrmejälg Thinking Putty pinnal. Detektiiv peaks aga kiire olema – kaua see seal ei püsi.
Foto 5. Aga “veider kitt” oskab veelgi peenemat tööd teha. Pildil on näha laearmatuuri peegeldus silestatud Thinking Putty pinnalt. Millest aga värvilised “varjud”? Need on lampide difraktsioonkujutised: Thinking Putty pinna vastu oli surutud reljeefne difraktsioonvõre, kus triipude vahekaugus on vaid mõned mikronid. Lühikeseks ajaks säilitab Putty pind ka nii peene reljeefi.