高分子流体  (非牛顿流体)  科普实验指导手册

一、实验简介

今天给大家介绍一位神秘的朋友，大家都说它拥有“吃软不吃硬”的本领 ，因为它的身体既可以像液体一般柔软 ，又可以变得像石头一般坚硬 ，它 的名字叫非牛顿流体。非牛顿流体不仅在生活中被广泛运用，有些人已经利 用非牛顿流体的这个“倔脾气” ，研制成功了“非牛顿体”防弹衣、新型刹 车带等物品。相信在未来 ，非牛顿流体会被更多地呈现在各个领域 ，给我们 带来更多惊喜！接下来就让我们从小实验中认识它吧！

二、实验材料

实验一 ： 口香糖、椰子。

实验二：淀粉、水、塑料或不锈钢容器、搅拌棒、塑料薄膜、鹌鹑蛋、 橡皮筋。

三、实验操作

 实验一：

1、 口香糖捏成上小下大的形状 ，类似锥形 ，放在桌上；

2、将椰子对准口香糖的尖端使劲砸，口香糖会像钉子一样嵌入椰壳中；

3、拿出口香糖 ，清甜的椰子水流出 ，而口香糖的形状变化却不大。

实验二：

1、按照淀粉和水 ，体积比约为 3:1 ，混合均匀 ，搅拌至粘稠状；

2、把手指缓缓伸进流体中 ，黏糊糊的淀粉溶液会沾满手； 而握拳迅速 击打时 ， 它就会像石头一样坚硬；

3、用足够大小的塑料薄膜包裹一颗鹌鹑蛋 ，盛取一定量的淀粉溶液浸 没鹌鹑蛋 ，后用橡皮筋绑紧；

4、将绑紧的塑料薄膜从高处落下 ，重复几次 ，后打开塑料薄膜 ，取出

鹌鹑蛋 ，可看到鹌鹑蛋完好无损。

四、实验原理

非牛顿流体，是指不满足牛顿黏性定律的流体 ，即其剪切应力与剪切应 变率之间不是线性关系的流体，是一种介于固体和液体之间的流体。区别于 牛顿流体 ，非牛顿流体具有可变的粘度。非牛顿流体是当表面没有压力时， 它像液体一样柔软；当受到压力时 ，它就会产生粘度。压力越大 ，则粘度增 强，硬度变大 ，这就导致在压力极强的情况下 ，它会暂时变成固体 ，具有很 高的硬度 ，即所谓的“遇强则坚 ，遇弱则柔”。

非牛顿流体广泛存在于生活、生产和大自然之中 ，比如人身上淋巴液、 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。我们 咀嚼的口香糖 ，食品工业中的果酱、炼乳、琼脂以及鱼糜、 肉糜等各种糜状 食品物料也都是非牛顿流体。