牙膏的物理学

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你有没有想过，为什么当你用力挤牙膏管时，牙膏会像液体一样流动，但如果你挤得太轻，它又会像拉伸的橡皮筋一样缩回？来自法国的科学家现在有了一个初步的答案：他们在一系列实验中发现，糊状物在机械性能上很像玻璃。这一见解发表在本周的《物理评论快报》上，可能有助于研究人员开发出更好的工业糊状物，例如墨水中常用的添加剂。这些糊状物让墨水可以流过打印机，但可以固定在图案织物上，比如右侧的圆点布。此外，这些知识可能有助于更深入地了解玻璃和其他所谓的无序系统的物理学。

米歇尔·克洛伊特雷（Michel Cloitre）和他在法国勒瓦卢瓦-佩雷国家科学研究中心（CNRS）和阿托菲纳公司（ATOFINA）联合实验室的同事，测试了一种由紧密堆积的200纳米直径凝胶颗粒组成的糊状物，将其置于浓缩溶液中。他们将薄薄的样品放在两个板之间，并施加足够大的扭力，使样品流到上板。然后他们移除应力，观察材料如何恢复。几乎立即，糊状物开始弹回，尽管速度很慢，并且持续了数小时。事实上，这种缓慢的恢复是玻璃的典型特征。该团队还注意到，样品在恢复过程中“老化”，即随着时间的推移变得越来越硬——这是玻璃材料的另一个共同特征。科学家们认为，颗粒在高应力下会变形，并在松弛时膨胀并争夺位置，再次试图达到平衡。他们说，正是因为一个粒子的释放可能会以另一个粒子为代价，所以这个过程如此缓慢。