NonNewtonian Fluid
牛頓流體與非牛頓流體
(1)牛頓流體(Newtonian fluid):流體在層流時,流動行為符合牛頓黏度定律
者稱之。 牛頓流體的黏度不隨速度而變,而其速度分佈呈拋物線形。大部份流體如水、酒精、空氣等屬於此類。
(2)非牛頓流體(non- Newtonian fluid):流體形為不符合牛頓黏度定律者,如牙膏、強力膠、水泥漿等。
爬竿效應實驗
左邊這張圖中有兩個燒杯,其中左邊是牛頓流體,右邊是非牛頓流體
無管虹吸
對於牛頓流體來說,在虹吸實驗時,如果將虹吸管提離液面,虹吸馬上就會停止。但對高分子液體,如聚異丁烯的汽油溶液和百分之一的POX水溶液,或聚醣在水中的輕微凝肢體係等,都很容易表演無管虹吸實驗。將管子慢慢地從容器撥起時,可以看到雖然管子己不再插在液體裡,液體仍源源不斷地從杯中抽出,繼續流進管裡。甚至更簡單些,連虹吸管都不要,將裝滿該液體的燒杯微傾,使液體流下,該過程一旦開始,就不會中止,直到杯中液體都流光。這種無管虹吸的特性,是合成纖維具備可紡性的基礎。
液體流動形式
A. 層流 Laminar flow:每一個液體粒子流動軌跡平緩;不同粒子流動軌跡不相交。
B. 湍流 Turbulent flow:液體流速變大至某一程度即會發生,產生渦流情形(eddies)。 流速慢時,流體會分層流動,互不混和,稱為層流。~~牛頓流體 當流速增加,出現漩渦時,則為湍流。~~非牛頓流體。
英國科學家開發出一種新的液態裝甲物質,能在遭遭受衝擊時變得黏滯以降低衝擊力,產生保護效果。有業者就把它加裝在護具當中,讓重機或是極限運動玩家,能避免撞擊傷害,英國軍方也把這種材質,用在防彈用途。研發人員認為,可利用這種物質製造出更輕、更有效的防彈衣。 英國航太系統公司(BAE Systems)研究人員開發的這種液態裝甲,被暱稱為「防彈奶蛋糊」(bullet-proof custard),英國航太系統公司內部人員形容,這種材料技術與奶蛋糊很像。研究人員對這種新液體的化學成分保密,僅表示這種液態裝甲是利用被子彈撞擊時變得濃稠、帶有黏滯性來發揮防彈效果。 這種介於固體與液體之間的物質,被稱為「非牛頓流體」,有網友貼出影片,把該物質包覆雞蛋,向地上用力摔,雞蛋居然毫髮無傷;同樣道理將有殼果實外包覆後,以鐵槌敲打,果實依然完好無缺,可見這種物質對瞬間壓力有抵抗性,預計將大幅應用在防爆技術上。 「美國陸軍研究實驗室」也曾利用類似液體進行防彈測試,BAE強調,首次測試清楚證明這種液體能有效抵擋子彈和子彈碎片,目前標準防彈衣厚重又多層,會限制行動、造成疲勞,這種新的輕量液態裝甲效果更好,也可以減少士兵疲勞感;同樣道理將製做防彈帽、防彈護腿等,未來不用是鋼鐵人,也能全身防彈。
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