非牛顿流体怎么保存不会干
彩条牙膏,几乎是每个家庭必备的日常用品。令人好奇的是,不论我们如何挤压,牙膏中的彩条始终能清晰分明,不会混淆在一起。
那么,为何牙膏中的颜料在管内不会混成一团呢?这个问题背后涉及到流体的科学知识。我们要明白生活中流体的多样性,它们包括牛顿流体和非牛顿流体。常见的流体如水、牛奶、果汁等,它们属于牛顿流体,其剪切应力和剪切应变率之间呈正比关系。换句话说,在温度和压强恒定的条件下,这些流体的黏度不会受到外力影响。
相较之下,非牛顿流体的黏度则会随着外力的变化而改变。它们主要分为剪切增稠流体、剪切稀化流体以及宾汉流体。从名字上看,剪切增稠流体似乎与牙膏的特性有所关联,但实际上并非如此。牙膏的特性更接近于宾汉流体。宾汉流体的特性在于,它在不受外力或受到较小的外力时,表现出固体的特性。只有当外力达到临界值时,它才会展现出流动性。这就是牙膏在存放和运输过程中保持固体状态,只有在受到挤压时才表现出流动性的原因。
回到牙膏中的彩条问题,由于宾汉流体的特性,不同颜色的彩条部分在未受外力或外力不足时,如同固体一般,不会与相邻颜色混合。即使我们挤压牙膏,不同颜色的部分也能以分离的条带形式呈现在牙刷上,维持各自独立的状态。这就是彩条牙膏中的颜料为何能够“自动隔离”的奥秘所在。