一种通常被称为“剪切增稠”的材料描绘了一些非常有趣的材料特性；它的粘度实际上随着剪切应变的增加而增加。因此，简单地说，你推得越用力、越快，你感受到的阻力就越大。这种奇怪的行为意味着膨胀材料和流体是非牛顿的。下图突出显示了这种关系：亚博网站下载
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图1。非牛顿行为-膨胀剂
由于具有非牛顿性质，人们可以以一些非常创新和令人兴奋的方式使用膨胀剂。它们也是非常有趣的实验。看看波士顿大学的这些很棒的视频吧。
图2。波士顿大学非牛顿游泳队
运行时间-2:42分钟
非牛顿流体池
什么是剪切增稠材料/膨胀剂？亚博网站下载
剪切增稠流体（STF）是非牛顿流体的例子，是一组罕见的材料和流体，其行为偏离牛顿定律-亚博网站下载“每个动作都有一个相等且相反的反作用力”。
膨胀材料是一种粘度增加的材料，甚至可以由于膨胀、压力或搅拌而变形而凝固为固体。你可能会认为这类材料是非常罕见的，只有科学家才能使用，但事实是，膨胀剂可以很容易地在家里创造使用简单的成分，如玉米粉，水，甚至沙子和水等。儿童愚蠢的腻子也是一个伟大的，日常的例子膨胀行为。孩子手里的东西怎么可能很容易被压扁，但当你往墙上扔的时候，它也会像一个有弹性的球一样反弹？亚博网站下载
当施加的力改变流体内部的结构时，可以观察到剪切增稠行为。例如，海滩上的湿沙/泥浆通常会表现出膨胀特性。因此，如果你站着不动，你可能会沉入潮湿的沙子，但如果你要跑过同样的沙子，你的脚不会沉入那么多。对许多人来说，这是违反直觉的。例如；当一种液体受到重击，但几乎马上又恢复到液体的状态时，它怎么能表现得像固体呢？这种惊人的行为有着独特的应用，工业界正在不断研究和开发，以供商业使用。
什么使液体膨胀？
膨胀或剪切增稠行为通常是在液体中悬浮着高浓度小固体颗粒的流体中观察到的。在低剪应力条件下，膨胀剂表现出真实流体的特性，当施加更大的剪应力或力时，膨胀剂表现出向更固体的特性转变。施加在膨胀材料上的力（剪切力）越大，你将感受到的阻力就越大。当受到极高水平的剪应力时，膨胀材料会很快变得非常坚硬。亚博网站下载
膨胀行为受颗粒大小、形状、分布和悬浮在流体中的颗粒密度比等因素控制。当悬浮液在外加应力下从稳定状态转变为絮凝状态（不稳定）时，就会发生剪切增稠行为。
当剪切应力超过颗粒间作用力维持其原始结构的能力时，胶体悬浮液中就会发生剪胀。在这一点上，流体进入絮凝状态，它将开始表现得更像固体。在胶态悬浮液中，流体从牛顿向非牛顿转变的剪切速率或剪切增稠行为称为临界剪切速率。
剪切变稀流体/材料亚博网站下载
有趣的是，还有一些材料和流体表现出剪切变稀特性。哪里；当施亚博网站下载加更多的应力时，粘度增加，即你感觉到的阻力变小。假塑料也描绘了这些特征。
流变性材料-不要与膨胀亚博网站下载剂混淆
流变性是某些材料/流体的一种罕见特性，它也是非牛顿行为，但与膨胀行为有明显亚博网站下载不同。流变液粘度具有时间依赖性。例如，流体的粘度随时间的推移随作用力的变化而变化。因此，流体承受作用力的时间越长，产生的粘度就越高。
流变液主要用于润滑剂、石膏膏和打印机油墨，尽管在许多有趣的行业和市场中存在许多应用和潜在应用。作者还认为，在运输高度敏感的货物和工具方面很可能有应用。
与流变性相反的行为称为触变性，这一现象更为常见。在本例中，施加剪切力的时间越长，流体的粘性就越小。
膨胀剂的应用现状与展望
亚博网站下载表现出非牛顿行为的材料和流体（如膨胀剂）提供了各种潜在的机会和未来的应用。
膨胀剂的潜在应用：
- 减震系统
- 汽车悬架-悬浮磁粉yabo214
- 冲击应力缓冲-运动/田径
- 事故损害和伤害减轻-运输
- 脉冲分配系统
- 智能防弹衣
图3。一个有趣的潜在应用：智能防弹衣介绍视频
运行时间-2:00分钟
膨胀智能装甲
参考文献：