一碰就软的非牛顿流体
如今科普读物数量激增,非牛顿流体逐渐被公众所熟知,大家应该都接触过这类内容。
放一个动态图。
但其实,他们只说了一半,非牛顿流体也可以变软:
照片中展现的是拉马尔大学学子们正在运用玉米淀粉打造非牛顿流体,一个体积庞大的容器盛满了这种流体,学生们飞快地从上面跑过,如同身轻如燕般实现了“水上行走”的奇迹,然而要是直接站立其上便会立刻下陷。
关于非牛顿流体的知识普及日益增多,然而其中存在诸多谬误,致使人们产生一种误解,认为非牛顿流体就是:只要受到外力作用便会变得粘稠并且变硬的液体。
其实非牛顿流体有三类:
第一种非牛顿流体就是网上常见的胀塑形流体,这种流体通俗来讲,你搅拌得越快,它就会变得越粘稠。
如同图中所示,那些人在这种可膨胀变形的介质上疾驰时不会陷入其中,然而一旦他们停下不动,就会被这种物质缓慢地吞没。这种物质堪称非牛顿流体中的顽强存在,面对压力会变得更坚韧,对于无力对抗的力量则毫不留情。
玉米淀粉糊做的胀塑性流体
这种非牛顿流体特性与前者截然不同,称作假塑性流体,在外力作用下会逐渐变得稀薄,你若去搅动它,它就会从浓稠状态转为稀疏,这类流体的科普信息相当匮乏,因此我们很容易忽略它们,实际上这类非牛顿流体反倒分布在我们周围,只是我们未曾察觉。
女性使用化妆品时,手指动作迅速kaiyun.ccm,涂在脸上的化妆品会因此更快用完,与慢慢涂抹的效果不同。
少量饮用酸奶时,借助吸管或工具迅速搅动,原本浓稠的酸奶会变得稀薄,倘若效果不明显,立刻取出工具,就能看到酸奶以较稀的形态滴落下来。
其实你身上穿的衣服也会利用到假塑性流体
这种技术称作丝网印刷开元棋官方正版下载,通俗来讲就是用工具在网面上施加压力,物料会经由网孔转移到布料上。你们衣物上的各种装饰,包括图案设计和品牌标识,大多采用此法完成,虽然看似基础,但实际与假塑性流体密不可分,其运作原理正是基于这种流体的特性。
浆料通常较为粘稠,倘若过于稀释,便会自行穿透花网,而且印刷出的图案会变得不分明,呈现模糊状态,原因是图案发生了渗透。
如果很稠,浆料不会全部渗过花网,图案就会有残缺。
因此采用假塑性流体作为浆料能够有效处理该问题,这种浆料在未施加刮压时不会自行渗入,经过刮压后浆料会变细,可以顺利渗透到花网并转移到衣物上,当浆料到达衣物表面时由于不再承受外力,它会重新变得粘稠,从而确保最终形成的图案清晰明了。
印花出来的商标图案
印花出来的商标图案
最后一种非牛顿流体属于塑性流体。这种物质在常态下呈现固态特征kaiyun官方网站登录入口,一旦承受足够的外部推力,便会转变为液态形态。
其实塑性流体我们每天都会接触,那就是我们的牙膏。
阅读过我的文字的人,在清洁牙齿的过程中不妨留意一下,使用牙膏时,必须施加适当的力道在膏体上,牙膏才能顺利被挤出。
牙膏的量若不足,就无法被挤出。因此,即便将牙膏管子翻转过来,使其开口朝下,里面的牙膏也不会流出。与此相对,作为牛顿流体类型的水,则能够自然地流淌出来。
牛顿流体与牛顿流体流动特性图
剪切速率即为 du/dy,剪切应力用 τ 表示。各种流体都具备独特的特性曲线。牛顿流体中,剪切应力与剪切速率的比值恒定不变。
因此不论怎样搅动杯子中的液体,其状态都不会变得粘稠或者稀薄,始终维持原有稠度,这是由于水属于牛顿流体。