哪吒突破穿心咒，背后竟是这个科学原理→

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

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↓↓↓

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。

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：

01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。

02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”。

03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。

04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：

01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。

02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。

03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。

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。

01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。

02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。

03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。

04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。