星涛社区联合苏大实践团探究非牛顿流体的奇妙
2025-07-21 13:52:00  来源:江南时报网  作者:杨欣雨  
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  江南时报讯 夏日炎炎,暑意正浓。为丰富社区儿童的暑期生活,激发青少年对科学的好奇心与探索欲,7 月 14 日,苏州工业园区斜塘街道星涛社区暑托班携手苏州大学暑期社会实践团队,开展一场以“探秘非牛顿流体——‘太空沙’的奇妙世界”为主题的科普实践活动。来自社区的25名小朋友在大学生志愿者的带领下,通过观察、实验、互动等方式,近距离感受非牛顿流体的独特魅力,度过一段充满科学趣味的时光。

  活动伊始,大学生志愿者以一段“反常识”的视频拉开序幕:画面中,拳头快速砸向玉米淀粉溶液表面时,液体瞬间变得坚硬如磐石,拳头被稳稳弹开;而当手指缓缓插入时,溶液却又柔软得如同清水,任由手指穿梭。“这到底是液体还是固体?”“为什么它的‘脾气’这么古怪?”视频刚播放完,小朋友们便纷纷举起小手,一连串充满童趣的问题让现场气氛瞬间活跃起来。

  志愿者笑着解释:“这种‘脾气古怪’的物质叫做非牛顿流体,它最大的特点是‘受力不同,表现不同’。就像视频里的溶液,用力越快,它越坚硬;动作越慢,它越柔软。”为了让孩子们更直观地理解,志愿者还展示了对比图片。“我们平时喝的水、家里的食用油,都是‘听话’的牛顿流体;但番茄酱、牙膏、面团,都是‘调皮’的非牛顿流体哦!”

  当志愿者提到“挤番茄酱”的例子时,现场立刻炸开了锅。“我知道!轻轻挤番茄酱挤不出来,用力一挤就会喷出来!”其中一位小朋友兴奋地喊道。志愿者顺势引导:“没错,这就是非牛顿流体的特性。生活中还有很多这样的例子,等待大家去发现。”

  动手实践:当玉米淀粉遇上水,“太空沙” 诞生记

  “接下来,我们就要亲手制作一种神奇的非牛顿流体——‘太空沙’!”随着志愿者的宣布,最受期待的实践环节正式开始。孩子们按4-5人一组围坐桌前,桌上早已备好玉米淀粉、水、食用色素等材料,每个人的眼中都闪烁着期待的光芒。

  “制作太空沙的关键是玉米淀粉和水的比例,大概是3:1。”志愿者边演示边讲解,“先倒玉米淀粉,再慢慢加水,边加边搅拌,直到混合物像湿润的沙子一样,既不稀也不硬。” 话音刚落,孩子们便迫不及待地行动起来。有的小组小心翼翼地控制水量,生怕“水多了变稀”;有的则大胆尝试调整比例,想看看“多加点淀粉会怎样”;还有的小朋友拿起食用色素,认真地给太空沙“上色”,红色、蓝色、绿色的“沙子”在桌上渐渐成型。

  “老师!我们的太空沙怎么一捏就散了?”一组小朋友举手求助。志愿者俯身查看后笑着说:“这是因为水加少了,再添一点点水试试。”在志愿者的耐心指导下,孩子们不断调整配方,终于成功做出了理想的太空沙—— 既能像沙子一样从指缝间流淌,又能被捏成各种形状,松手后还会慢慢散开。“太神奇了!它像沙子又像橡皮泥!”小朋友举着自己捏的 “小鸭子”,开心地向组员炫耀。

  实验观察:解锁“用力越猛,越坚硬”的秘密

  制作完成后,一场别开生面的“特性探索实验”随即展开。“大家试试用手快速拍打太空沙,再慢慢把手指插进去,看看有什么变化?”志愿者的指令刚发出,孩子们便争相动手:快速拍打时,太空沙果然变得硬邦邦的,仿佛一块坚实的“土块”;而当手指缓缓插入时,它又变得柔软顺滑,轻松就能穿透。

  “用勺子快速搅拌和慢慢搅拌,感觉也不一样!”其中一位小朋友发现了新规律,“快搅的时候像在搅石头,慢搅的时候却像在搅泥浆。”小组讨论环节中,孩子们你一言我一语,分享着自己的发现:“水多了的太空沙更软,用力拍也不会变硬”“淀粉多了的太空沙太干,很难塑形”“它和普通沙子不一样,普通沙子捏不成形状,它却能捏成方块”……

  志愿者听完大家的分享,总结道:“太空沙的这些特性,正是非牛顿流体‘剪切增稠效应’的体现——受力越猛,分子排列越紧密,就越坚硬;受力越缓,分子排列越松散,就越柔软。而配方比例的变化,会直接影响它的反应速度和黏稠度。”生动的讲解让孩子们恍然大悟,原来手中的“玩具”里藏着这么多科学道理。

  拓展应用:非牛顿流体的 “超能力” 有多强?

  “非牛顿流体可不只是用来玩的,它还有很多‘超能力’哦!”在拓展应用环节,志愿者播放一段视频:防暴警察穿着的液体护甲,被击打时瞬间变硬抵御冲击;太空舱里的减震材料,能吸收飞船着陆时的巨大力量。

  当被问及“如果设计一个非牛顿流体产品,会是什么”时,孩子们的创意天马行空:“我想做一个‘防摔书包’,摔倒时能变硬保护书本!”“我要做一双‘超级运动鞋’,跑步时能减震,跳高时能变硬助力!”稚嫩的想法中,蕴含着对科学应用的无限想象。

  活动尾声:科学的种子在心中发芽

  活动接近尾声,孩子们依依不舍地收拾着自己制作的太空沙,有的小心翼翼地装进盒子,准备带回家给爸爸妈妈展示;有的则互相交换“成果”,分享不同颜色、不同配方的太空沙。志愿者还不忘提醒大家:“多余的太空沙可以带回家,但要记得爱护环境,不要随意丢弃。”

  据悉,此次活动是苏州大学暑期社会实践的重要组成部分,团队后续还将围绕“科学探秘”“传统文化”“环保实践” 等主题,开展系列社区服务活动,用专业知识和青春活力,为社区注入温暖与力量。而对于参与活动的孩子们来说,这场关于非牛顿流体的探索,或许只是科学世界的冰山一角,但那颗被点燃的好奇心,终将引领他们在未来的日子里,继续探索更多未知的奇妙世界。(杨欣雨/文 李雅芳/图)

标签:牛顿流体;太空;志愿者
责编:陈衍晖