減速帶能設計成非牛頓流體嗎?

奮鬥吧小肥牛

這個想法確實非常好。開車過減速帶時不管車速多慢都會很顛,讓人感覺不適。如果利用非牛頓流體的特性設計出一種特殊的減速帶,讓車速慢沒感覺,車速快變得很顛,這樣就完美了。事實上,這種獨特的減速帶已經被設計出來,並且也已經小範圍在西班牙投入使用了。

首先,我們來簡單認識一下非牛頓流體。對於牛頓流體,外界無論對其施加多少應力,都不會改變其黏度。例如,用筷子攪動水,無論攪得有多快,水的黏度都是不變的。然而,非牛頓流體的黏度卻與外界應力有關,其中一類會表現出剪切變稠的現象。例如,把玉米澱粉和水按照一定比例混合在一起,就能製作出剪切變稠的非牛頓流體。如果給這種非牛頓流體施加強大的應力,將會引起其中的分子發生重排,流體的黏度迅速大幅增加,從而會呈現出固體的性質,如下圖所示:

鐵錘用力砸到玉米澱粉流體上,該流體表現得像固體一樣來擋住鐵錘。但如果鐵錘慢慢伸入該流體中,由於沒有巨大的應力作用,流體的黏度幾乎沒有發生變化,鐵錘可以很容易進入流體內部,如下圖所示:

因此,剪切變稠的非牛頓流體具有“遇硬則硬,遇軟則軟”的特性,我們可以利用這種流體的獨特性質來製造一種“智能”減速帶。當汽車高速通過時,在巨大應力作用下,減速帶中的非牛頓流體迅速變硬,起到減速作用,如下圖所示:

而當汽車緩慢通過時,減速帶中非牛頓流體的黏度不會發生很大變化,所以汽車可以平穩通過,如下圖所示:

怎麼樣,非牛頓流體是不是很神奇呢?


火星一號

1.太貴,全國那麼多減速帶,全替換太浪費錢

2.非牛頓流體的硬度掌握不好,對於一噸多重的汽車來說,估計得低速到10邁過去才不會顛,影響效率

3.這種液體的減速帶質量是很大一關,如何更耐用?要知道一條減速帶是可以使用好幾年的,這又涉及到市政的工作量和成本了


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