小實驗：口香糖輕松打開椰子。将咀嚼好的口香糖捏成一個圓錐體，錐尖朝上，平放在桌面，從正上方放下一個完整的椰子，碰撞後，口香糖可以将椰子打開一條大縫，甚至直接嵌入到椰子中，這就是“非牛頓流體”原理的應用案例。

口香糖開椰子動圖

非牛頓流體：指不滿足牛頓黏性實驗定律的流體，性質介于液體和固體之間的物質。當受到的壓力或者沖擊力較大時，會變得很堅硬，具有固體的性質；當受到的壓力或沖擊力較小時，會變得很柔軟，具有液體性質。

簡單來說，具有這種性質的物質就屬于非牛頓流體，在生活、生産和大自然中廣泛存在，如人體的血液，細胞質，油墨，高分子聚合特的濃溶液等。

非牛頓流體——膠印油墨

非牛頓流體的原理：非牛頓流體變硬的原理即受到壓力時，壓力會均勻地傳遞到每一個分子顆粒上，強大的分子間作用力，就會對打擊物體施加一個反作用力。

非牛頓流體

非牛頓流體變硬的原理即突然失去壓力，分子間的作用力就會消失，分子就會散開，表現出來就是流體變軟，像融化一樣。

手中的非牛頓流體

非牛頓流體的特性：有射流脹大，爬杆效應，無管虹吸，湍流減阻效應等特性。

射流脹大效應：指非牛頓流體被迫從一個大容器，流進一根毛細管，再從毛細管流出時，可發現射流的直徑比毛細管的直徑大。這種特性的代表就是奶酪的生産。

奶酪生産射流出口的脹大現象

爬杆效應是指非牛頓流體放在的燒杯裡，旋轉實驗杆，由于離心力的作用，非牛頓流體卻向杯中心流動，并沿杆向上爬，液面變成凸形的現象。

非牛頓流體的爬杆效應

無管虹吸是指非牛頓流體放在燒杯裡，将管子慢慢地從容器撥起時，管子不再插在液體裡，液體仍源源不斷地從杯中抽出，繼續流進管裡。甚至是不需要虹吸管，隻需裝滿該液體的燒杯微傾，使液體流下，該過程一旦開始，就不會中止，直到杯中液體都流光。主要在化纖生産上應用。

非牛頓流體的無管虹吸效應

湍流減阻是指在牛頓流體中加入少量聚合物，則在給定的速率下，可以看到顯著的壓差降。湍流一直是困擾理論物理和流體力學界未解決的難題。這個特性的應用還是很廣泛的，例如消防水中添加少量聚乙烯氧化物，可使消防車龍頭噴出的水的揚程提高一倍以上。

此外，非牛頓流體的湍流減阻特性也應用在石油開采，原油和漿體型物料的長距離管道輸送中。

非牛頓流體湍流減阻特性的應用——添加和未添加聚乙烯氧化物的消防水的對比

非牛頓流體的制作，了解了非牛頓流體的神奇之處之後，你是否也想自己試試呢？制作也很簡單，隻需要玉米澱粉和水這兩種材料就可以了。

将玉米澱粉和水按2：1的比例混合就可以制成非牛頓流體，就可以體驗非牛頓流體帶來的樂趣了。

本文參加【科學v計劃】，内容為作者原創。

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