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介于液体与固体之间的非牛顿流体

2019-11-27 13:36  来源: 新华网

将刚咀嚼好的(软)口香糖捏成一锥形,平放在桌面上,椎尖向上,然后正对丢下一个完好的椰子,碰撞后你会发现,口香糖能完全嵌入到了椰子壳中,而且椰子壳还会裂开一条缝。这到底是什么原理呢?下面将揭晓其中的奥妙。

 

 

其实,咀嚼完全的口香糖是一种非牛顿流体,其性质介乎于液体与固体之间。当表面受到很大很快的冲击力时,会变得很硬,具备一定的固体特性。当表面压力较小,又非常柔软时,有了液体的性质,此时我们用力击打“非牛顿流体”,压力会均匀地传递到每一个分子颗粒上,强大的分子间作用力,就会对打击物体施加一个反作用力,给人的感觉就像在捶打着一堵墙。其实把玉米淀粉和水按2:1混合就能制作成非牛顿流体,它的黏度会因为受到压力或者是速度而变化,在黏度增加的时候还可能成为类固体状态。你如果把手慢慢地伸进去就能轻松地穿透它,要是突然拿出来,它就会变得特别的结实,一旦手离开时,它就又会“融化”。

这种非牛顿流体广泛地存在于我们的日常生活中。早在人类出现之前,非牛顿流体就已存在,因为绝大多数生物流体都属于现在所定义的非牛顿流体,甚至包括人身上的血液、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。

而根据非牛顿流体的特性,人们研发出了一系列的产品,来用于我们的生产生活。湍流减阻现象最早是在20世纪中叶由Toms发现,被称为Toms现象,湍流减阻就是在流体输送过程中添加一些具有超高相对分子质量的化合物作为减阻剂来降低管输阻力,提高产品的输送量的现象。近年来非牛顿流体型减阻剂在石油开采,原油和浆体型物料的长距离管道输送中起到了明显减阻增输和节能作用。

印花色浆中的增稠剂与印花效果关系密切。增稠剂的高黏度和高触变性可以保证获得轮廓清晰、线条光洁的印花图案,同时具有剪切变稀特性的增稠剂还可以改善印花色浆的流动性能。现在使用的印花增稠剂多是非牛顿流体,且可分为天然增稠剂、化学合成增稠剂和复合类增稠剂3类。

了解了奇妙的非牛顿流体之后,是不是惊叹科学的无处不在呢?如果你对非牛顿流体感兴趣,可以利用家里的材料试验一下哦。

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作者: 窦佳佳   [责任编辑: 李浩]

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口香糖,压力,液体