总是倒不好番茄酱?你的非牛顿流体力学一定没学好
这种广受欢迎的红色调料,其形态会因你的使用方法而异,时而是浓稠的,时而是稀薄的。
1965年,特奥多尔·施文克在其著作《敏感的混沌:流水氤氲的造物》中有过论述,他认为这种流体,虽然尚未凝固,却会对周围环境的变化产生回应。
倒番茄酱时大家都会发现,即便瓶里还有很多,也难以完全倒出,这种现象普遍存在于各种盛放流体的容器中,无论是红酒还是食用油。造成这种现象的原因在于容器内壁的润湿程度以及流体本身的粘稠特性。虽然多数情况下只是留下细微的薄层,但番茄酱在容器壁上残留的厚度却非常明显。番茄酱罐即便装得满满当当,只要稍微歪斜一下,甚至完全颠倒过来,也仅仅能从罐口附近漏出些许酱液。但是一旦番茄酱进入你的餐盘,它便极易四散开来。
番茄酱要变成液体状态,可以使劲晃动罐子开元ky888棋牌官方版,或者用手拍打它。如果不小心,洒在食物上的番茄酱会比你预想的要多得多。
有经验的人明白,摇晃瓶子之后无需急着行动,因为药效发挥作用需要一定时长:在这段间隙里,你可以稍微放松,取下瓶塞,将瓶口对准要吃的物品。
番茄酱这种让人不喜欢的特质,必然引出了一个疑问:为何生产者没有设法改进它?其实原因在于,番茄酱是特意被调制成这个样子的——并非为了让人困扰,而是某些场合确实需要这些特点。举例来说,一小片番茄酱要能稳稳地待在热狗上,在把热狗送入口中时,也不会弄脏衣物。番茄酱的质地不宜过于浓稠,每一口都要迅速在口中化开,无需费力咀嚼便可细细品味。
番茄酱在晃动、涂抹以及被消耗的过程中会感受到挤压。这团物质的最下层紧贴着固定平面,在不动时呈现粘稠状态,而表层则能够随意活动。常规的“牛顿”流体,其粘性程度不受施加压力的影响。然而番茄酱属于“非牛顿”流体开yun体育app入口登录,遇到更大的外力时,它的粘稠度会随之减弱。
这种情形称作剪切稀化,源自添加至酱汁(番茄糊、糖等物质混合体)的增稠剂聚合物所引发的现象。聚合物属于构造复杂的分子,包含绵长原子序列,彼此盘绕且向周遭散逸能量。在此情形下开元棋官方正版下载,聚合物显现出极高粘度。一旦施加足够大的剪切力,便能供给拉伸聚合物分子并促使其纵向排列所需的能量。这些分子链变得容易彼此滑动,从宏观上看,结果是粘度降低。
一旦外力减小,番茄酱便会开始分层,此时聚合物分子重新交织,同时也会释放出能量。这个转变过程需要经历一段时间,因此,即便对酱汁进行摇晃或施加剪切力,它也不会立刻变得均匀。
日常存在类似洗发液的物质会呈现剪切稀化现象。少量洗发液缓慢滴到手心,给人足够时间将其举高并揉入发丝。当开始流动时,几乎不受阻碍,因为起泡的剪切作用使液体变得稀薄。尽管洗发液与番茄酱有相似之处,但两者存在明显差异:洗发液能依靠重力自由流动,而番茄酱则不能。放在热狗上的番茄酱会保持静止不动。另外两种非牛顿液体,墙面涂料和牙膏也会在被塑形后保持原样。
某些流体的粘稠度会随剪切应力的增大而降低,另一些则会出现粘度上升的情况。日常生活中,厨房里就有一种典型的剪切增稠材料,那就是玉米淀粉与水混合后形成的浆液。这种浆液在以温和速度搅拌时表现得十分顺滑。然而一旦加快搅拌速率,其粘稠度会显著提升,最终变得异常坚硬,甚至会导致搅拌工具被卡住。
这种淀粉溶液的性状如同流沙一般。轻微外力促使颗粒间相互移动,这是由于水分子的润滑作用所致。骤然施加压力时,孔隙中的液体会被迅速排挤出去,导致固体颗粒紧密堆积,从而显著提升抗力。与流沙相似,谷物胶体分子被水膜分隔开来。一旦遭遇巨大外力使它们触及,该混合物便会凝固成整体。
