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​非牛顿流体:我也说不清是什么,就是可以轻功水上漂

2023-12-13 15:41 来源:云缪生活 点击:

非牛顿流体:我也说不清是什么,就是可以轻功水上漂

最近(不,其实是很久之前了但我懒得写)发现了一个新的词:非牛顿流体。听起来就很厉害,有一种仿佛要压着牛顿棺材板的气势。

简单说一下非牛顿流体的特点,就是正常情况是流体,像水一样,但受到压力越大,粘度会增加,甚至成为暂时性的固体(简单来说,吃软不吃硬!遇硬则硬,遇软则软)。比较抽象是不是!那再来一些动图看看非牛顿流体有厉害之处!

在被捶打的一瞬间变成固态,手痛得怀疑人生

非牛顿流体上实现轻功水上漂

想想这水润的触感,微妙啊

The little boat gently drifted across the pond exactly the way a bowling ball wouldn’t. ——Russell Beland, Springfield小船轻轻漂过湖面,那景象恰恰是一个保龄球做不到的。——Russell Beland(斯普林菲尔德)

保龄球:不!我做的到!!

口香糖戳爆椰子,你可能不敢想象!其实口香糖也是非牛顿流体,它受到的外力越大、越快的时候,它就越坚硬,瞬间不会产生形变,所以当我们用力将椰子砸向它的时候,椰子壳就戳穿了

现在知道非牛顿流体多么厉害了吧!是不是感觉很神奇!

要知道什么是非牛顿流体,首先了解一下什么是牛顿流体。其实水就是一种十分典型的牛顿流体,用科学的话说,就是任一点上的剪应力都同剪切变形速率呈线性函数关系;而用通俗的话来说,就是在恒定的温度下你无论用多么大的力量去攻击水,水的粘稠度都不会发生变化。

(用文化人的话来说,就是“上善若水,水善利万物而不争”。)

猫也是一种流体(不)

牛顿流体与非牛顿流体的流变曲线

非牛顿流体,用科学的话讲,就是其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。换句话说,当我挥拳去打非牛顿流体时,它的粘稠度就会有变化,明明是“水”但打出来“蜂蜜”甚至“硅胶”的感觉来。

不知道这图叫什么,但我觉得这个图比较好解释原理

当我们将锤子缓慢的放入非牛顿流体淀粉糊中,非牛顿流体会包裹住锤子

当我们快速的用锤子去锤击非牛顿流体的表面,神奇的现象发生了,根本锤不下去有木有?流体的粘度通过外力被彻底的改变了

那么非牛顿流体有什么应用呢?非牛顿流体其实在生活中普遍存在,人身上血液、淋巴液、囊液等多种体液,以及像细胞质那样的“半流体”都属于非牛顿流体。也广泛存在于食品、工业、建筑等领域的高分子聚合物的浓溶液和悬浮液中。如今还有人们致力于研究非牛顿流体的减速栏、防弹衣等。

非牛顿流体防弹衣研究

非牛顿流体减速栏实验

非牛顿流体减速栏实验

最后,其实非牛顿流体并不神秘,可以自己在家试验一下的哟~需要准备的材料也很简单。材料主要有:烧杯(或者其他容器)和淀粉。

淀粉和水以大约2:1至3:1的比例混合,我们就可以得到一碗非牛顿流体了,调配好的流体应该摇晃起来没有多余的积水,有积水情况时,我们就需要再适当的添加进一些淀粉,以达到最理想的效果。

在此期间能看到像豆腐渣样的形状。可以尝试用手抓起一把揉成团,摊开手你会发现立马会从指缝中流走。接下来你会发现更神奇,用手指搅拌是液体,用拳头敲打是固体。这时候就形成了“非牛顿流体”状态啦~

好啦,知道怎么做这玩意,就不用花钱买来玩了,感觉又省下了一笔了呢!另外《名侦探柯南》863集“镰鼬出没的旅馆”下中都出现过“非牛顿流体”哦。

这个轻功水上漂的背影是……!?

那今天就这样!拜拜!