点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:哪吒突破穿心咒,背后竟是这个科学原理
首页> 光明科普> 科普资讯 > 正文

哪吒突破穿心咒,背后竟是这个科学原理

来源:数字北京科学中心2025-03-11 15:35

  在电影《哪吒之魔童闹海》中,哪吒破“穿心咒”的戏属于难度最大的S级特效,剧情也让观众十分揪心。但是今天,咱们不讨论特效技术,也不讨论剧情(咱不剧透),咱们讨论藕粉。

  因为↓↓↓

哪吒突破穿心咒,背后竟是这个科学原理

  在哪吒突破“穿心咒”时,各种常规的挣扎都无法挣脱,但是当哪吒完全放松下来,然后突然猛地用力,便成功突破了“穿心咒”,原来这是因为哪吒的本质体是藕粉浆,而藕粉浆是非牛顿假塑性流体。

藕粉

  藕粉是我们日常生活中常见的一种食材。它是由新鲜的莲藕经过加水磨制而成粉末浆水,然后经过澄水沉淀,脱水烘干后成为藕粉。当藕粉按照适当的比例,重新与水混合调整到淀粉浆体后,它会展现出一种奇妙的物理特性——非牛顿流体性质。

哪吒突破穿心咒,背后竟是这个科学原理

  在藕粉糊中,藕粉仍然保持固态颗粒,而颗粒的分子之间形成了复杂的链接结构,这种结构在受到外力作用时会发生应变响应,从而导致藕粉浆体的形变。藕粉糊在受到不同大小和速度的剪切力时,使浆体表现出不同的流动性,从而表现出非牛顿流体的特性。

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,其黏度会随着作用在其上不同性质的剪切力的改变而改变。在剪切应力作用下,非牛顿流体的剪切应力与剪切速率的关系不是简单的线性关系。这种特性使得非牛顿流体在受到缓慢剪切时会发生拉伸、扭曲和断裂等应变现象。但在快速剪切力的作用下,这种粘性物质不会快速产生应变,从而表现出固态物质的坚硬特性。

非牛顿流体的类型

  非牛顿流体有多种类型:

  剪切稀化流体(假塑性流体)

  剪切稀化流体的黏度随着剪切速率的增加而减小。这类流体在静止时表现为黏稠,但一旦施加外力,黏度就会下降,流动变得更容易。通俗理解就是欺软怕硬,你强它就弱,你弱它就强。

  剪切增稠流体

  剪切增稠流体的黏度随着剪切速率的增加而增大。当你施加力使它们流动时,它们变得更黏稠,也就是“遇强则强,遇弱则弱”。

哪吒突破穿心咒,背后竟是这个科学原理

  宾汉姆塑性流体

  宾汉姆塑性流体在超过一定的剪切应力后才开始流动。在屈服应力以下,它们表现得像固体,超过屈服应力后,它们表现为牛顿流体。大家在挤牙膏时会发现,牙膏在没有受到挤压力时,它保持固体形态,当施加的压力超过某个阈值时,牙膏便会从管口流出来,表现出液体的特性。

  黏弹性流体

  这类流体既具有黏性,也具有弹性特性。当受到外力时,它们的形状不仅会改变,还可能会储存一些能量,并在外力撤去时部分恢复原状。常见的解压硅胶玩具便是黏弹性流体。当你用力拉长它时,它会被拉伸得很长,这是黏性的表现;但当你停止拉伸后,它会缓慢地恢复原来的形状。

  具有独特的物理特性

  非牛顿流体具有多种独特的物理特性:

  射流胀大

  当非牛顿流体被迫从一个大容器流入一根毛细管,再从毛细管流出时,射流的直径会比毛细管的直径大。

  爬杆效应

  在黏弹性流体(非牛顿流体的一种)的烧杯中旋转实验杆,液面会向杯中心流动,并沿杆向上爬,液面变成凸形。

哪吒突破穿心咒,背后竟是这个科学原理

  无管虹吸或开口虹吸

  对于高分子液体,如聚异丁烯的汽油溶液等,将管子从容器中拨起时,液体仍会源源不断地从杯中抽出,继续流进管里。甚至不需要虹吸管,将装满该液体的烧杯微倾使液体流下,该过程一旦开始就不会中止。

哪吒突破穿心咒,背后竟是这个科学原理

非牛顿流体的应用

  非牛顿流体力学在‌化学纤维工业、‌塑料工业、‌石油工业、化学工业、轻工业、食品工业等领域有广泛的应用。

  食品加工

  非牛顿流体被用作增稠剂、乳化剂等,改善食品的口感和质地。

  石油开采

  作为压裂液和钻井液,帮助控制油田的渗透性,提高开采效率。

  医学工程

  用于模拟血液的流动,优化血管支架等医疗设备的设计。

  材料科学

  用于制备纳米颗粒、生物降解聚合物等高性能材料。

  (审核专家:周洪直 北京工业大学物理与光电工程学院高级实验师,硕士生导师)

[ 责编:孙云清 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 习近平会见冰岛总统托马斯多蒂尔

  • 【理响中国】开大门走大路,发展自己惠及他人

独家策划

推荐阅读
“经过不懈努力,中国以占世界9%的耕地、6%的淡水资源,养育了世界近1/5的人口,这本身就是对世界粮食安全的巨大贡献。钱毅介绍,目前,我国已经建成粮食储运等5个国家级科技创新平台基地,26个部级粮食技术创新中心和重点实验室,以及百余个地方研发创新平台。
2025-10-15 10:49
外交部发言人林剑14日表示,中国机器人正展现出广阔应用前景,逐步从实验室走进工厂生产线和各国百姓家。林剑介绍,国际机器人联合会此前发布的《2025年世界机器人报告》显示,2024年中国在役工业机器人存量突破200万台,居全球首位。
2025-10-15 10:45
约两年前,谷歌旗下深度思维公司宣布,借深度学习技术发现220万种新型晶体材料。科学家期待借助AI,设计出可规模化生产、真正影响日常生活的先进材料,让AI在材料科学领域的价值真正落地。
2025-10-15 10:44
盼望北极熊出现,是中国第15次北冰洋科学考察队队员进入北极圈后的心愿。午后,按照防熊预案部署,考察队决定使用直升机对其驱离,以保证冰面作业人员安全,快速完成冰上作业任务。
2025-10-15 10:40
数据显示,截至去年底,已有超6000台无人配送车投入规模化应用,为100多个细分场景用户交付上亿件订单。随着智能技术与现代物流深度融合,在城乡经济循环中,无人配送车有了更多打开方式。
2025-10-15 10:20
不久前的国庆中秋假期,人形机器人俨然成为多地商场、工厂、医院甚至众多家庭的“明星”。这款名为Galbot的人形机器人来自银河通用,已正式“入职”该智慧工厂,承担自动质检、零部件分拣与搬运等复杂任务。
2025-10-14 09:57
近日,工业和信息化部、国家标准化管理委员会印发了《云计算综合标准化体系建设指南(2025版)》(以下简称《指南》)。
2025-10-14 09:56
最长主跨跨径、最高主塔塔高、最大锚碇基础、最大主缆规模、最多车道数量……狮子洋大桥集齐了双层悬索桥的多个世界第一。
2025-10-14 09:55
13日18时00分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将试验三十一号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。
2025-10-14 09:53
日前从2025龙骨坡遗址学术研讨会获悉,龙骨坡遗址第5轮发掘获得的粪化石中,有几枚被确认为剑齿虎粪化石。
2025-10-14 09:51
十多位国内外医学“大咖”在接受“新华深读”栏目采访时表示:结节检出率升高,核心原因是检查设备精度的显著提升,让过去难以发现的微小结节“无所遁形”。随着医学影像技术的进步和体检普及度的提升,甲状腺、乳腺及肺结节的检出率呈上升趋势。
2025-10-13 10:26
现有将聚合物转化为金属或陶瓷的技术,往往会导致材料多孔、强度不足,而且部件会出现严重收缩,导致变形。这种3D打印工艺实现了从“制造零件”到“生长功能”的跨越,有望为航空航天、生物医疗、机器人等领域带来新的变革。
2025-10-13 10:24
一个国际科研团队在9日出版的《天体物理学杂志》上发表研究称,他们首次拍摄到两个黑洞相互环绕运行的无线电影像。由芬兰图尔库大学天文学家领衔的研究团队,瞄准一个异常明亮的星系核心中心区域名为OJ287的类星体,成功拍摄到其中两个黑洞相互绕行的珍贵画面。
2025-10-13 10:23
作为深远海风电产业链的“链主”企业,运达能源科技集团股份有限公司(以下简称“运达能源科技集团”)见证并引领了中国风电从无到有、从弱到强的全过程。2024年,中国风电新增装机容量达79.8GW,占全球新增装机总量的68.2%,这意味着,全球每新增3台风机,就有近2台落地中国。
2025-10-13 10:22
10月14日,一场赏心悦目的木星伴月将在凌晨上演,为初秋天宇增添一抹诗意。木星是一颗气态行星,也是太阳系中个头最大的行星,虽然距离地球比较远,但由于个头大,从地球上看起来非常明亮。
2025-10-13 10:19
团队进一步提出了跨平台系统设计方法论,包含二维-CMOS电路协同设计、二维-CMOS跨平台接口设计等,并将这一系统集成框架命名为“长缨(CY-01)”架构。据了解,团队下一步计划建立实验基地,与相关机构合作,建立自主主导的工程化项目,并计划用3至5年时间将项目集成到兆量级水平。
2025-10-13 10:18
日前,位于浙江杭州的国家重大科技基础设施——超重力离心模拟与实验装置的核心设备正式启用。
2025-10-11 09:44
近日,中国科学院广州地球化学研究所与国际合作团队在国际学术期刊《自然·地球科学》发表论文指出,海洋硫酸盐浓度的变化能够改变甲烷的消耗方式。
2025-10-11 09:43
著名科幻作家刘慈欣在小说《诗云》中曾描写过“微型白洞”,让很多人浮想联翩。有趣的是,白洞和黑洞在数学上是同一个“解”——它们的质量、角动量、电荷都相同,唯一的区别是时间反了过来。
2025-10-11 09:40
“金钉子”是定义和区别全球不同年代所形成的地层的“锚点”,用来划分全球地质年代界线。
2025-10-11 09:38
加载更多