非牛顿流体,是指不满足牛顿黏性实验定律的流体。听着太专业,又很陌生,其实非牛顿流体广泛存在于生活、生产和大自然之中。
绝大多数生物流体都属于所定义的非牛顿流体。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。
简单家的小实验,下面就来介绍这种厨房里就能完成的“非牛顿流体”小实验。
一、实验材料
玻璃碗(其他宽口碗也可以,稍微大一点)、玉米淀粉(糯米粉,面粉都可以)、调羹、杯子
二、实验步骤
1.准备好淀粉和水,体积比例为2:1。(没有精确量杯,那就取半杯水,一杯淀粉。具体制作时要根据实际情况情况调整的。)
2.将淀粉倒入碗中,再慢慢加水。一边加水,一边用调羹搅拌,尽量搅拌均匀。
3.搅拌到手明显感觉到有些阻力,并且将碗竖起来,流体缓慢流下,非牛顿流体就成功了。
4.用拳头尽情地砸吧。它完全不会受到伤害,还会变得非常坚硬。你越强,它越硬。小心你的拳头受伤哦!
5.试试温柔地对待它吧。轻轻靠近它,你会很容易将手指进入到液体里。放个小重物在上面,也会慢慢沉下去。
三、原理解释
非牛顿流体在受到某种力的时候,比如击打、撞击或者踩踏时,其粘度会发生改变,或是粘度降低变得更加容易流动,或是粘度增加变得像固体一样坚硬。
四、话题拓展
利用非牛顿流体,实现“锤不烂”,“水上漂”,都是可能的。
了解非牛顿流体,我们便可以明白,生活中许多看起来不可思议的现象都可以用科学解释。比如为什么口香糖能砸开椰子?为什么在沼泽中越挣扎陷得越深?因为口香糖是一种非牛顿流体,当突然受到较大的压力时,尖锥体的口香糖会变得像固体一样坚硬,便能砸开椰子。而沼泽也算是非牛顿流体,越搅拌越稀,就容易陷进去。
同时,我们也可以利用这种流体的特性,不断改进产品。比如科学家正在研究用非牛顿流体制造高性能填充物,用于液体防弹衣中,显然这种新产品可能会更好地减轻负重和增加安全性能。
简单家的趣味小实验,其实你也可以做!赶紧试试吧!