Pendahuluan
Ketika berbicara tentang bahan permainan sensorik, pasir kinetik dan dempul bermain menawarkan pengalaman yang sangat berbeda kepada anak-anak - keduanya sangat menarik. Meskipun sekilas terlihat mirip, komposisi dan perilaku fisik yang mendasari keduanya menunjukkan perbedaan yang sangat besar.
Pasir kinetik adalah dispersi partikel pasir yang tersebar di dalam small sejumlah polimer (PDMS - polydimethylsiloxane), memberikannya perilaku seperti aliran yang unik namun tetap mempertahankan tekstur butiran pasir. Setelah diaduk, ia berperilaku hampir seperti cairan yang bergerak lambat, memungkinkan anak-anak untuk membentuk, mengiris, dan menghancurkannya dengan mudah. Komposisinya mendekati fraksi pengemasan maksimum - yang berarti partikel pasir dikemas secara padat, dengan pengikat yang cukup untuk memungkinkan pergerakan dan perekatan tanpa runtuh menjadi tumpukan.
Sebaliknya, dempul play (juga berdasarkan PDMS) biasanya merupakan dispersi partikel pigmen dalam viskoelastik medium. Dempul ini meregang, memantul, dan bahkan bisa patah karena kekuatan yang tiba-tiba. Tidak seperti pasir kinetik, dempul bermain memiliki beban padat yang jauh lebih rendah dengan partikel yang jauh lebih kecil, menghasilkan perilaku yang lebih cair dan elastis.
Meskipun pasir kinetik dan dempul permainan diklasifikasikan sebagai dispersi, keduanya diformulasikan dengan sangat berbeda. Pengujian reologi menjelaskan sifat unik pasir kinetik dan dempul permainan serta ketergantungannya pada cara penanganannya.
Hasil Pengujian dan Pembahasan
Gambar 1 menggambarkan kurva yang dihasilkan dari sapuan frekuensi yang dilakukan pada play putty.
Sementara G' (modulus geser elastis) menggambarkan sifat material yang seperti padatan, G" (modulus geser kental), terkait dengan sifat material yang seperti cairan. Sudut fase, δ, adalah jeda antara SaringRegangan menggambarkan deformasi material, yang dibebani secara mekanis oleh gaya atau tekanan eksternal. Senyawa karet menunjukkan sifat mulur, jika beban statis diterapkan.regangan osilasi yang diterapkan dan tegangan yang dihasilkan. Ini didefinisikan sebagai:
Sudut fase bervariasi dari 0° untuk bahan elastis sempurna hingga 90° untuk bahan kental sempurna.
Pada frekuensi tinggi, modulus geser elastis lebih besar daripada modulus geser kental. Akibatnya, untuk osilasi yang cepat (terkait dengan rentang waktu yang pendek atau gerakan yang cepat), material menunjukkan perilaku seperti benda padat.
Persilangan antara G' dan G" diamati pada 3 Hz, sesuai dengan sudut fase 45°. Pada frekuensi yang lebih rendah, yang mengindikasikan gerakan yang lebih lambat, dempul bermain menunjukkan perilaku aliran.
Gambar 2 mengilustrasikan perilaku yang bergantung pada frekuensi dari modulus geser elastis (G'), modulus geser viskos (G"), dan sudut fase (δ) untuk pasir kinetik. Di seluruh rentang frekuensi yang diukur, material menunjukkan karakteristik yang sebagian besar seperti padatan. Hal ini dibuktikan dengan nilai sudut fase yang secara konsisten lebih rendah (di bawah 45°) dan dominasi G' di atas G" selama pengukuran.
Kesimpulan
Sapuan frekuensi digunakan untuk memprediksi bagaimana suatu bahan berperilaku dalam rentang waktu yang pendek atau panjang. Kurva yang diperoleh dari pengujian play putty dan pasir kinetik dapat dikaitkan dengan pengalaman sensorik individu yang menggunakannya. Pasir kinetik memungkinkan konstruksi bentuk atau struktur, yang mempertahankan bentuknya. Play putty secara bertahap mengalir dan mengambil bentuk wadahnya setelah digunakan.