非牛顿流体可以防弹吗（热水袋里装点非牛顿流体）

文/七只小狼

提起防弹衣，军迷们一般都会搬出“凯夫拉纤维”这一国际硬通货。因为它出色的防弹能力，上个世纪80年代中国刚开始进口杜邦的产品的时候，美国政府甚至不允许杜邦公司把旗下凯夫拉品牌产品出口到中国，以防中国将这种优质的材料运用到装甲防护领域。

（图源 Castro Composites）

如今快半个世纪过去了，波兰的一家公司却要动摇凯夫拉在防弹衣领域的大佬位置，而他们凭借的却是一款非常“水”的产品。

（图源 euronews Knowledge/Youtube）

2015年，平独镇露的波兰人研究出了一种液体防弹衣。这种液体制作的防弹衣，一旦受到子弹射击，原本流动的液体会突然硬化膨胀，但尚未受力的部分则还是可流动的液体，如此一来，可以有效地分散子弹的冲力。

（图源 euronews Knowledge/Youtube）

当然，防弹衣里面肯定装的不是水，而是一种合成的液态“非牛顿流体”。这家波兰公司设计的液体防弹衣的防护原理，就是利用了“非牛顿流体”中“剪切增稠流体”的特性。在受力的时候，液体自身结构发生改变，黏度、硬度上升，剪力不成比例地增加，同时也会伴随着液体体积的膨胀，最终将子弹的力量均匀的分散在防弹衣上。

（图源 euronews Knowledge/Youtube）

在研究过程中人们发现，这种堪比SK–II的“神仙水”没有必要挑战凯夫拉的地位，反而可以和凯夫拉纤维结合。使用类似的非牛顿流体浸透过的凯夫拉纤维在受到剧烈冲击和刺戳时，其因内部非牛顿流体强烈的剪切增稠行为而对子弹冲击或尖刀刺戳的抵抗力急剧增大，防护效果会优于单纯的凯夫拉纤维防弹衣。

右侧是被非牛顿流体浸透过的凯夫拉纤维

受到子弹射击后的前后效果

（图源 researchgate）

和波兰公司这种“主流”的研究方法相反的是，以“非牛顿流体”为关键词进行搜索，你会发现有一大帮闲的没事干的“歪果仁”用各种方法虐待这种介于固体和液体之间的神奇小东西。

放在音响里看它们跳舞只是入门级别

（图源 Gfycat）

在一池子的非牛顿流体上蹦迪才是正确使用方法

（图源 joyreactor）

当然一些“地主家的傻儿子”们经常用保龄球检验非牛顿流体的防护等级

（图源 How Ridiculous/Youtube）

所以非牛顿流体到底是什么鬼，上至高科技公司下到视频博主，为啥人手一捧非牛顿流体？

其实我们在大多数视频中所见的“非牛顿流体”只是非牛顿流体的一种，也就是上文中提到的“剪切增稠流体”，与其相对应的是“剪切稀化流体”，两种流体其心协力压住了牛爷子的棺材板。

这张图我也看不懂

不过感觉很厉害就放在这里

（图源 Chucklingcanuck/wikipedia）

什么“非牛顿流体”“剪切增稠液体”听起来高大上，但是在日常生活中也很常见。粗浅的分类，比如陶瓷泥浆、玉米淀粉、牙膏等“稠”的流体都属于“剪切增稠液体”；而番茄酱、血液、酸奶等“稀”的流体则属于“剪切增稠液体”。

出于成本考虑，大多数“测评”视频中使用的都是玉米淀粉一类的普遍且廉价的材料制作的非牛顿流体。而真正的非牛顿流体大多默默奉献在各自的工作岗位上，比如广泛应用于航空、仪表、电子电器领域的液态硅橡胶。

（图源 CHEManager）

在广义上，液态硅橡胶属于有机硅胶的一种。在狭义上，虽然硅橡胶和硅胶只有一字之差，但完全是两种东西。不过硅胶类产品大多数都有耐温、稳定和适应性强等特点。

在人们的普遍印象中“硅胶”大多数应用与医用领域，实际上也正是如此，不过现在越来越多的日常用品都使用了硅胶部件，使产品设计更多的体现人性化。

比如计算器上的硅胶按键

（图源 JWT Rubber）

比如运动员佩戴的硅胶手环

（图源 eBay）

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