什么是非牛頓流體

高榮偉

想明白什么是非牛頓流體，我們首先需要了解什么是牛頓流體。

在物理學領域內，人們將黏性流體分為牛頓流體和非牛頓流體。所謂牛頓流體，就是符合牛頓黏性定律的流體，比如水、酒精、輕質油等。根據這一定律，流體的黏度值是恒定的。

然而，人們研究后發現，并非所有流體的黏度值都不變。非牛頓流體，就是不滿足牛頓黏性定律的流體。如果把非牛頓流體，比如太白粉的水溶液，放到盆里，你慢慢伸手進去，會感覺它像是液體;你用手使勁捶打它或在里面快速滑動，又會感覺它漸漸變得像固體。

1944年，科學家公開進行了一個有趣的實驗：在一個有黏彈性流體（非牛頓流體的一種）的燒杯里旋轉實驗桿。由于離心力的作用，牛頓流體表面會凹陷;黏彈性流體卻向杯中心運動，并沿實驗桿向上爬，表面凸起。

簡單地說，非牛頓流體是一種很有“個性”的流體：如果你給它的壓力大或讓它快速運動，它就會變硬，具備一些固體的特性;你給它的壓力小或不讓它運動，它就會非常軟，像液體一樣。

非牛頓流體廣泛存在于人體中，實際上，絕大多數生物流體都是非牛頓流體。比如，人身上的血液、淋巴液、囊液等多種體液是非牛頓流體。

在食品領域中，非牛頓流體也普遍存在，比如番茄汁、蛋清、蘋果漿、果醬、煉乳等。

在工業生產領域中，非牛頓流體也廣泛存在，比如紙漿、油漆、油墨等。

在大自然中，非牛頓流體同樣不算罕見，有石油、高含沙水流、泥石流……

由于非牛頓流體涉及許多工業生產部門的工藝、設備、效率和產品質量，也涉及人的生活和身體狀況，所以它越來越受到重視。

根據非牛頓流體的特性，科學家研發了新型液體防彈衣。這種防彈衣比傳統的防彈衣柔軟，而且防彈性能更好，有一個昵稱是“防彈蛋奶糊”，這是因為用于制作它的特殊液體材料與英國人常喝的蛋奶糊有點相似。蛋奶糊被加熱并被攪拌時會變稠，而這種特殊液體材料在受子彈撞擊后會迅速變硬。