非牛顿流体竟然能解释金钟罩铁布衫,这下内家功夫有理论依据了
每个武侠小说的背后都有男人们的少年梦,或侠肝义胆,除暴安良,或身怀绝技,英雄救美,或逍遥自在,浪迹天涯。
倚剑走天涯不如两手空空来得潇洒,手不着物,既可以低调混迹于各种场合,也可在危机时随时出击,身带趁手武器,不如自身硬气。金钟罩、铁布衫就是这两种绝顶功夫。
看名字就能秒懂,有了两种功夫,需要的时候只要一运气,自己的身体立马就变成一副铁衣,不管对方拿什么武器,也能刀枪不入,以不变应万变,低调胜出。人们会说,这都是小说,血肉之躯,哪能刀枪不入,而偏偏,就有这样一个科学理论,有可能为这两种功夫提供理论基础。
今年的开学第一课,撒贝宁领着孩子们站在“白洋淀”旁,演示了在一个盛满过期淀粉和水的池子里,用手掌拍击时,湿淀粉显得硬邦邦,而将手掌慢慢插入,却无阻力,这就是非牛顿流体。
非牛顿流体是指不满足牛顿黏性实验定律的流体,其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系,实际上,绝大多数生物流体都属于非牛顿流体。
真的是太巧了,人身上血液、淋巴液、囊液等体液,以及像细胞质那样的“半流体”都属于非牛顿流体!
普通人挨了一拳时,会条件反射地绷紧肌肉,使得挨打部位的肌肉密度更大,更有弹性,如果再挨第二拳,对方就会明显地感觉到反弹力变大,而被打的人也会降低疼痛感,内脏受到的冲击也会更小。
我们能否想象一下,内家功夫教人运气,是否就是用一种我们未知的技巧,快速调整体液和表层细胞中的构成比例,使得肌肉具备更强的非牛顿流体特性。以至于当一个截面积很小的物体快速砍在肉体上,由于非牛顿流体的特性,此时的肌肉和体液立刻构成一个盔甲样的物体,形成所谓的金钟罩、铁布衫,看起来刀枪不入。
据报,英国科学家已经利用一种糊状物制成液体防护衣,这种防护衣在受压后会自动变硬,吸收撞击在它表面的弹片产生的冲击力,这不就是金钟罩和铁布衫么。
生活中的非牛顿流体非常多,比如聚乙烯、涤纶、各种工程塑料等。我们熟悉的石油、泥浆、纸浆、牙膏也都是非牛顿流体。番茄汁、淀粉液、酱油、果酱、炼乳等食品也是非牛顿流体。
非牛顿流体还有很多有意思的特性:
射流胀大效应:如果非牛顿流体被迫从一个大容器流进一根毛细管,再从毛细管流出时,可发现射流的直径比毛细管的直径大。
无管虹吸:盛有高分子液体,如聚异丁烯的汽油溶液和百分之一的POX水溶液,将管子慢慢地从容器拔起时,可以看到虽然管子己不再插在液体里,液体仍源源不断地从杯中抽出,继续流进管里。
减阻效应:如果在牛顿流体中加入少量聚合物,则在给定的速率下,可以看到显著的压差降。利用这个特性,在牛顿流体中加入少量高聚物添加剂,出现了减阻效应。在消防水中添加少量聚乙烯氧化物,可使消防车龙头喷出的水的扬程提高一倍以上。
拔丝性:能拉伸成极细的细丝。
连滴效应:其自由射流形成的小滴之间有液流小杆相连。
大自然中非牛顿流体现象非常普遍,人自然也不例外,我们从非牛顿流体理论的角度解释了内家功夫铁布衫、金钟罩,而实际上内家功夫如何调节体液和细胞的内部构成比例,也许才是问题的关键。人是一个复杂的机体,很多问题我们并没有清晰的认识,所以对于那些看似不可能的事情,从科学理论中也可能找出一些依据,为认识人本身提供性的思路。
注意:小朋友不可以用自己做实验,去模仿铁布衫、金钟罩。
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