非牛顿流体是指当施加应力或剪切力时,其粘度会发生变化,而非保持恒定的一类流体。 与牛顿流体(如水)不同,非牛顿流体的粘度随剪切速率或时间改变,表现出剪切稀化、剪切增稠、触变性等特性。常见例子包括玉米淀粉与水的混合物、番茄酱、牙膏、血液等高分子溶液或悬浮液。其行为在工业、食品、生物医学等领域有重要应用,例如防弹衣中的剪切增稠液体或涂料中的流变控制。

【常见问题】
问题1:非牛顿流体和牛顿流体有什么区别?
回答1:非牛顿流体与牛顿流体的主要区别在于粘度是否恒定。牛顿流体在固定温度下粘度不随剪切速率变化,而非牛顿流体的粘度会随剪切速率、时间或应力历史改变,例如剪切增稠的非牛顿流体在快速搅拌时变硬,而剪切稀化的非牛顿流体在搅拌时变稀。
问题2:如何制作简单的非牛顿流体?
回答2:最简单的非牛顿流体可以用玉米淀粉和水混合制作,比例约为2:1,搅拌后形成一种“遇强则强”的剪切增稠流体,缓慢插入时像液体,快速击打时像固体。
问题3:非牛顿流体在日常生活中有哪些应用?
回答3:非牛顿流体广泛应用于日常用品中,如番茄酱是剪切稀化流体,用力挤压时粘度降低便于流出;牙膏在静止时保持形状,在刷牙时变稀;防弹材料中的剪切增稠液体能在高速冲击下瞬间变硬以吸收能量。


