非牛頓流體：你柔它也柔，你強它則剛

白果

如果讓你徒手砸開椰子，這可能很難辦到，但有人用一塊口香糖就破開了一個椰子;古裝電視劇經(jīng)常出現(xiàn)“輕功水上漂”的場景，現(xiàn)實中也有人實現(xiàn)了。其實，這些神奇的現(xiàn)象都和一類物質(zhì)有關(guān)——非牛頓流體。

拳頭打不穿的液體

如果你往一盆水里加入大量淀粉，通過攪拌使之均勻混合，會得到一種非常濃稠的液體。接著，試著用力對液體打一拳，你會發(fā)現(xiàn)，拳頭像打到固體一樣被反彈回來，這種液體竟然打不穿！這是為什么呢？

能流動的物體被統(tǒng)稱為“流體”，不過，不同流體的黏度不同，根據(jù)流體在外力作用下是否會發(fā)生黏度的變化，科學(xué)家將流體分為牛頓流體和非牛頓流體。水、酒精等低黏性的流體屬于牛頓流體，因為無論用手怎么拍打它，黏度都不會發(fā)生改變;而混合后的淀粉溶液在一拳打上去后變硬了，在外力作用下黏度發(fā)生了改變，這屬于非牛頓流體。

奶油“蓬松”的秘密

每次經(jīng)過蛋糕店，小朋友們都喜歡停下來看烘焙師傅做蛋糕，只見他們用一個裱花袋擠出一個個漂亮的形狀。雖然袋子的出口很小，但擠出的奶油卻比出口要粗很多。這是因為奶油也屬于非牛頓流體，而這種膨脹現(xiàn)象正是來自于非牛頓流體的另一個特性——射流脹大效應(yīng)，流體從管口擠出的速度越大，膨脹的程度也越大;而且，擠出的形狀相較于管口的形狀，也會稍微變化，如果管口是矩形，擠出來的就是膨脹的橢圓形。

棉花糖的旋轉(zhuǎn)魔法

當(dāng)我們在街邊買棉花糖時，制糖師傅會用一根棍子伸向機器的凹槽，再旋轉(zhuǎn)棍子，機器內(nèi)飄出來的糖絲會纏上棍子，然后自動向上“攀爬”，最后纏繞成球形的棉花糖。這同樣緣于非牛頓流體的一個特性：爬桿效應(yīng)。糖漿，蜂蜜都屬于非牛頓流體，你可以做一個實驗，在兩個碗里分別倒入水和蜂蜜，并用兩根筷子分別繞小圈攪動，你會發(fā)現(xiàn)，在攪動下，水面中心會下陷，而蜂蜜則會“爬上”筷子。

拉面為何越拉越長

拉面技術(shù)高超的師傅可以將面團拉成一條條極細(xì)的面條，這是因為非牛頓流體特性中的“無管虹吸”現(xiàn)象。你可以用針管在水中吸水，當(dāng)你把針管抽出來，水流一下子就斷了;如果水換成非牛頓流體，液體就不會被拉斷，而會被帶出水面，形成條狀。

沼澤為什么越陷越深

當(dāng)一個人陷入沼澤時，他越掙扎會陷得越深。因為沼澤也屬于非牛頓流體，但與淀粉溶液正好相反，給沼澤施加的作用力越大，沼澤的黏度反而越小，導(dǎo)致人更容易陷進(jìn)去。這種非牛頓流體屬于“假塑性流體”，而淀粉溶液則屬于“脹塑性流體”。番茄醬往往在搖晃幾下之后更容易從瓶中流出，因為它也屬于假塑性流體，同類流體還有牙膏、酸奶、筆芯中的墨水等。

非牛頓流體的“黑科技”

一些公司利用非牛頓流體的特性制作高科技產(chǎn)品。

液體防彈衣

波蘭一家公司利用非牛頓流體打造了一款液體防彈衣，這款防彈衣一旦被子彈射中，原本流動的液體會突然硬化、膨脹，對子彈沖擊的抵抗力急劇增大，同時伴隨著流體的體積膨脹，子彈的沖擊力被均勻地分散開。以往的防彈衣即使沒被子彈射穿，其產(chǎn)生的巨大沖擊力也可能給人造成重傷，而這款液體防彈衣卻能有效減小子彈對人體的傷害。

液體減速帶

在許多道路上為了減緩車速，會設(shè)置一些減速帶，提醒司機減速。一旦車輛碾過，會產(chǎn)生明顯的震感;對于行車較慢的人來說，雖然震感較小，但同樣會產(chǎn)生顛簸。于是，西班牙一家公司用非牛頓流體制成液體減速帶，當(dāng)司機把車速降低到一定程度，車碾過去就像碾過水一樣，幾乎感覺不到震動;而當(dāng)車速較高時，減速帶里的液體會瞬間變硬，和傳統(tǒng)減速帶一樣，產(chǎn)生較大的震動。

玩轉(zhuǎn)非牛頓流體

非牛頓流體這些奇妙的特性激發(fā)了很多人的興趣，他們紛紛想出各種創(chuàng)意，利用非牛頓流體創(chuàng)造許多奇異的現(xiàn)象。

有的人舉行“水上漂”比賽，讓志愿者在玉米淀粉溶液表面上快速行走，看誰能成功地走到對面而不下沉;還有人在液面上玩后空翻、雙人跳繩等等。

有的人則將非牛頓流體放進(jìn)氣球里，并掛起來;接著朝氣球投過去一個鐵球，結(jié)果在氣球被砸開的一瞬間，非牛頓流體就像一個被砸碎的固體，碎塊四散開來。