口香糖开椰子 以柔克刚是真的

    最近，有人在网上展示自己如何用没嚼过的口香糖砸开了椰子壳。在解释“口香糖砸开椰子壳”的原因之前，我们先要了解一种特殊的物质——非牛顿流体。

    非牛顿流体，在物理学定义上，指不满足牛顿黏性实验定律、剪切力和剪应变率为非线性关系的流体，在不同受力条件下会呈现出固体或液体的特质。非牛顿流体的类别有很多，主要可以分为纯黏性非牛顿流体和黏弹性非牛顿流体。生活中常见的鸡蛋蛋清、口香糖、血液等，都具有非牛顿流体的特征。

    在各种生活小实验中，大家常用的非牛顿流体通常是纯黏性非牛顿流体中的两类——分别是剪切增稠流体和剪切变稀流体。上面提到的砸开椰子壳的口香糖，就是其中的剪切增稠流体，我们接下来就详细说说它。

    剪切增稠，是指剪切速率或者剪应力增加到某一个数值时，液体中形成了新的结构，引起了阻力的增加，导致液体的表观黏度增大，同时伴随着体积胀大的现象。一般情况下剪切增稠流体呈现出稀软的状态，当受到外部剪切力时，如撞击等猛烈刺激，流体内部的分子间应力就会变大，外在表现为黏度升高，质感就会变得坚硬，也就是俗称的“遇强则强”“吃软不吃硬”。

    而口香糖之所以能砸开椰子壳，就是因为口香糖中含有的胶基成分正属于这种剪切增稠流体；如果轻柔地按压口香糖，会感觉到它的触感很黏软，但要是快速打击，口香糖就会瞬间变硬，加上用力向下砸椰子时冲击带来的反作用力，分分钟刺穿椰子壳也就不足为奇了。在科研领域，已有利用这一流体特质制作的液体防弹衣，比起普通的纤维防弹衣，它穿起来更加舒适、防弹效果也更好。

    与剪切增稠流体相反，剪切变稀流体（剪切稀化）则是指流体的黏度随剪应变率的增加而减小，也就是“遇强则弱”“吃硬不吃软”。

    一般情况下，在没有受到剪切力时，它们呈现出黏稠的状态，如果对其施加足够大的剪切力，如快速搅拌，流体就会变稀。举例来说，我们常用的番茄酱，就是剪切变稀流体的一种。用完的番茄酱瓶瓶底常会有一层番茄酱，轻轻倒置无法将剩余酱汁流出，但当我们敲击瓶底或大力甩瓶身后，番茄酱就能流出。沼泽也是一种剪切变稀流体，当人们陷入沼泽时，如果快速挣扎，反而会让沼泽变稀，进而加快人体下陷速度。

    （《科技日报》9.15）