Неньютоновская жидкость: определение и свойства
Если вы когда-либо видели, как гель для душа или зубная паста ведут себя не так, как обычная жидкость, то вы уже знакомы с феноменом неньютоновской жидкости. Но что это такое и почему это так интересно? Давайте разберемся.
Ньютоновыми называют жидкости, которые ведут себя предсказуемо: они текут под действием силы тяжести и их вязкость не меняется при изменении скорости течения. Но есть жидкости, которые ведут себя совсем не так — они называются неньютоновскими. Вязкость таких жидкостей меняется в зависимости от скорости их течения, и они могут даже твердеть под действием силы тяжести.
Одним из самых известных примеров неньютоновской жидкости является кетчуп. Попробуйте выдавить его из бутылки, и вы увидите, что он не течет, пока не начнете его трясти. Это происходит потому, что кетчуп — неньютоновская жидкость, и его вязкость меняется под действием силы тяжести и скорости течения.
Но неньютоновские жидкости не только интересны, они также имеют практическое применение. Например, они используются в производстве косметики, пищевой промышленности, в медицине и даже в автомобильной промышленности. Их уникальные свойства позволяют создавать продукты с улучшенными характеристиками, например, зубную пасту, которая не растекается в тюбике, или краски, которые не капают.
Определение неньютоновской жидкости
Основной характеристикой неньютоновской жидкости является то, что она не подчиняется закону Ньютона, который утверждает, что вязкость жидкости является постоянной величиной. Вместо этого, вязкость неньютоновской жидкости может меняться в зависимости от различных факторов, таких как скорость деформации, температура, давление и другие.
Примерами неньютоновских жидкостей являются зубная паста, кетчуп, майонез, а также некоторые виды крови и слюны. Эти жидкости могут течь как жидкости, но при определенных условиях они могут вести себя как твердые тела.
Свойства неньютоновской жидкости
Одним из самых известных свойств неньютоновских жидкостей является их способность изменять вязкость под действием силы. В отличие от ньютоновских жидкостей, вязкость которых остается постоянной, неньютоновские жидкости могут становиться более вязкими или менее вязкими в зависимости от приложенной силы. Это свойство делает их идеальными для применения в различных областях, таких как косметика, пищевая промышленность и даже в некоторых видах транспорта.
Еще одним уникальным свойством неньютоновских жидкостей является их способность к тромбообразованию. При низких скоростях деформации неньютоновские жидкости могут образовывать сгустки или тромбы, что делает их полезными в качестве гелей или загустителей. Это свойство также находит применение в медицине, где неньютоновские жидкости используются для создания биосовместимых гелей для инъекций.
Неньютоновские жидкости также могут демонстрировать свойство памяти формы. Это означает, что они могут запоминать свою форму после деформации и возвращаться к ней после прекращения приложения силы. Это свойство делает их полезными в различных приложениях, таких как создание мягких роботов и биосовместимых материалов.
Наконец, неньютоновские жидкости могут демонстрировать свойство антигравитации. При определенных условиях неньютоновские жидкости могут течь вверх по трубе, что является противоположностью обычному поведению жидкостей. Это свойство находит применение в различных областях, таких как создание новых типов насосов и систем охлаждения.