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想在家練習輕功水上漂嗎?快來看這裡!

文章轉載自:果殼少年(guokr_junior)

視頻來源:youtube/HongLeong bank

跳進游泳池裡狂奔、蹦迪,可能嗎?難道不是一秒沉底?並不會,只不過這個池子里不是水,而是一種非牛頓流體,具體來說——玉米漿糊。

在游泳池裡戲水時,無論是輕輕划水,還是猛力拍打,水的觸感並不會有多少差別。但如果把玉米澱粉與少量水進行混合,我們就會得到一種「吃軟不吃硬」的流體,輕柔地攪拌它,會感覺它像其他流體一樣順滑地流動。而如果用猛力快速攪拌,就會感覺阻力突然增大。

圖片來源:視頻截圖

像水這樣在不同的受力狀態下都保持著相同的黏度的流體,屬於牛頓流體。而如果黏度會隨著不同的狀態而改變,那麼它就是非牛頓流體了。非牛頓流體有多種不同的表現,在這其中,玉米澱粉漿屬於「剪切增稠流體」。「剪切」指的其實是液體層之間發生的平移摩擦,也就是說,越是猛力攪拌、摩擦玉米澱粉漿,它就會顯得越稠,甚至變得像固體一樣。正是因為這種性質,人們可以把它在手上團成一個球,甚至還能快速地在澱粉漿表面跑過。不過,只要在上面站住不動,人就又會慢慢下沉。

站住了你就下去吧……圖片來源見水印

牛頓流體是物理課上的經典,「非牛頓流體」這名字聽起來有點非主流。但在現實生活中,非牛頓流體其實是極其常見的。除了越攪越稠的「剪切增稠流體」,還有恰好相反的「剪切稀化流體」——越是攪拌、摩擦,它們局部的粘度就變得越小。沼澤里的泥漿就是剪切稀化流體,因而陷入沼澤後用力掙扎,只會越沉越快。

餐桌上的番茄醬也是一個剪切稀化流體的例子,猛地拍打、甩動瓶子,就會流動得更快。洗髮水、沐浴露之類的東西則是特意被設計成剪切稀化流體的:當不受力時,它們是很粘稠的樣子,這樣倒在手上也不容易流走;而在施力塗抹的時候,又能把它們變稀,很輕鬆地塗開。

圖片來源:pbh2.com

除了這兩種情況之外,還有一種非牛頓流體現象在生活中也很常見。雞蛋清、鼻涕、膠水這樣的液體經常能觀察到「拉絲」的現象,這種性質被稱為「粘彈性」。這一次,流體的表現就像是一條液體的「橡皮筋」。含有高分子聚合物的溶液經常會表現出這種性質。

各種各樣的非牛頓流體是生活重要的組成部分,了解它們的性質不僅能方便生活,而且也與人們的健康密切相關。在人體中,血液就是一種非牛頓流體(具有剪切稀化的性質),只有考慮了這一點,才能準確地了解血液流動的規律。

一個固態的AI:說了這麼多,非牛頓流體要怎麼做出來?

把玉米澱粉和水 3:1混合(體積比,不需要很精確),就能得到一碗/盆非牛頓流體。嗯就這麼簡單!

混合好之後一拳打下去試試?


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