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真的想问:彩条牙膏挤出的颜色为什么不会混在一起?
东方周末

在一场关于日常生活科学的知识竞赛中,一个关于彩条牙膏的问题引起了广泛关注。最终,一位对流体特性有着深入研究的选手给出了令人满意的答案,成功赢得了这一环节的胜利

这个结果不仅让人们对彩条牙膏的特性产生了浓厚的兴趣,也引发了对相关谣言的思考

在我们的日常生活中,流体无处不在。而牛顿流体和非牛顿流体则是流体中的重要分类。

牛顿流体在我们的生活中较为常见,例如水、牛奶、果汁等。这些液体的特点是剪切应力与剪切应变率成正比,也就是说,在相同的温度和压力下,它们的黏度与外力无关。


无论我们是轻轻倒水还是用力挤压装水的容器,水的黏度都几乎不会发生变化

接下来,我们来认识一下非牛顿流体。非牛顿流体的黏度与外力的作用有关,主要分为三类:剪切增稠流体、剪切稀化流体和宾汉流体

先说说剪切增稠流体这类流体在外力增大时,黏度会随之增加

玉米淀粉与水的混合物就是一个典型的例子当我们将水与玉米淀粉按照一定的比例混合,比如 1:1.25 到 1:1.3 时,得到的淀粉混合物就是一种剪切增稠流体


在轻微受力时,它的黏度较低,搅拌起来相对容易。然而,一旦施加较大的力,比如用力击打,它的黏度会迅速增大,变得如同“坚硬”的固体一般

很显然,牙膏并不属于这一类非牛顿流体,因为如果牙膏是剪切增稠流体,那么越用力挤压,牙膏应该越难挤出,但实际情况并非如此。

再来看看剪切稀化流体。与剪切增稠流体相反,这类流体在外力增大时,黏度会降低,变得更加稀薄

生活中常见的血液、番茄酱和花生酱等都属于这一类流体。以番茄酱为例,如果我们直接将瓶装番茄酱倒出,会发现它的黏性很大,难以顺畅流出


但是,如果我们摇动瓶子后再倒,番茄酱就会变得稀薄,流出得更加顺畅。虽然牙膏在受力时能够被挤出,这一点似乎与剪切稀化流体有些相似,但实际上牙膏并不属于此类流体。最后,我们要重点了解一下宾汉流体,而牙膏就属于这一类非牛顿流体。宾汉流体的特性是,在未受外力时呈现出一定的黏度,而当施加外力后,黏度会发生变化,从而表现出流动性

在日常存放和运输过程中,牙膏几乎处于固态,只有在受到挤压时,才会像黏稠液体一样被挤出。而且,一旦外力停止,牙膏便不会继续流动,所以也不会造成四处溢出的情况。


倘若挤出的牙膏不慎掉入水池,它也不会自行流走,而是会像固体一样静静地待在那里,直至被清理。那么,彩条牙膏的独特之处又在哪里呢?彩条牙膏的颜料分层现象是其一大特色,不同颜色的成分在挤出时能够保持分离,这一现象与它的流体特性密切相关。宾汉流体的特性使得牙膏在受到挤压时,能够在一定的外力作用下流动,而不同颜色的成分由于其黏度和流动特性,能够在挤出时保持各自的独立性。牙膏的配方中通常含有多种成分,如水、磨料、增稠剂和香料等这些成分的相互作用对维持颜色的分离也起到了重要作用

通过精确的配比和科学的配方设计,牙膏的不同颜色能够在挤出时形成鲜明的彩条效果,而不会相互混合

有些彩条牙膏的彩色部分与白色部分是前后分布的,这类牙膏的盖子内部设计颇为巧妙。在挤压时,后端的白色牙膏会通过中间较大的孔被挤出,而前端的彩色牙膏则从旁边更小的孔流出。

这样的设计使得挤出的牙膏能够呈现出美丽的彩条状。

在了解了彩条牙膏的奥秘之后,我们再来看看一个关于牙膏的常见谣言——牙膏尾部小方块颜色的说法。在网络上,曾有这样的传言:纯天然成分的牙膏尾部小方块是绿色的;含有天然成分和药物的牙膏则是蓝色的;而黑色的小方块则表示牙膏完全由化学成分构成。

然而,这种说法是毫无科学依据的

实际上,牙膏尾部的彩色小方块仅仅是为了方便机器在生产过程中进行定位和切割封装。这些小方块的颜色与牙膏的成分并没有任何关系。它们的作用只是为了与包装颜色区分开来,以便机器能够更准确地进行识别和操作

我们可以通过实际观察不同品牌、不同成分的牙膏来验证这一事实。我们会发现,它们尾部小方块的颜色并没有固定的规律,与所谓的成分天然与否毫无关联。

而且,从科学的角度来看,将牙膏的成分简单地划分为纯天然和化学成分是不准确的。牙膏的成分是经过科学配方和严格检测的,无论是所谓的“天然成分”还是“化学成分”,都在保证牙膏的质量和功效方面发挥着重要的作用。

总之,通过对彩条牙膏的流体特性的了解以及对相关谣言的破解,我们可以更加科学地认识和使用牙膏,避免被不实信息所误导。同时,这也提醒我们,在面对各种信息时,要保持理性和科学的态度,通过实际观察和科学分析来判断信息的真实性,而不是盲目相信和传播未经证实的言论

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