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Cinder & Flask 灶边实验室 · 厨房化学实验台

玉米淀粉欧不裂:一种会还手的液体

两杯玉米淀粉加一杯水,就得到一种悬浊液:用力砸它时像固体,把手放上去不动时又像液体。配比是这场实验的全部,剩下的只是观察。

难度 1/5 · 开放台面 20 分钟 等级 1 · 日常 实验日期 2026 年 8 月 27 日
等距视角玻璃器皿剖面图:液面高度对应难度 1,气泡数量对应用时 20 分钟

材料

手边没有的材料都给了替代方案;用量按卡面写的一遍为准。
材料 用量 替代方案
玉米淀粉 250 克,约 2 杯 土豆淀粉表现完全一样
冷自来水 180 到 220 毫升,约 1 杯 室温水;温水混合太快
宽口搅拌盆 1 个,至少 2 升 浅烤盘,能得到更平的一摊
硬质刮刀或木勺 1 把 不介意脏手就直接用手
食用色素 3 到 4 滴,可选 不加;加了色反而看不清流动线
厨房秤 1 台,精度 1 克 量杯,但要准备随时调整

操作步骤

1

称 250 克玉米淀粉倒进盆里,加水前先用勺背把结块压散。

观察要点: 干燥的淀粉受压会发出轻微的吱吱声,干搅还会扬起细粉。

2

加入 180 毫升水,慢慢搅拌 30 秒,看不到干粉就停手。

观察要点: 此时糊体又硬又碎,会裂开而不是流下来。

3

每次加 10 毫升水、中间搅两下,直到它能从勺上拉出一条带,并在 1 秒内断开。

观察要点: 配比正确时,快速搅动会明显感到阻力,一停手马上又变稀。

4

握拳砸向表面,然后立刻把摊开的手掌按进去,保持不动五秒。

观察要点: 砸下去发出近乎鼓面的闷响;摊开的手掌大约三秒就沉到盆底。

5

抓一把在手里攥成球,再把手张开悬在盆上方。

观察要点: 球体能保持形状约两秒,然后像浓稠液体一样从指缝流下去。

原理

玉米淀粉颗粒形状不规则,直径大约在 1 到 20 微米之间,会吸一点水但绝不会溶解。在合适配比下,水刚好够让颗粒彼此缓慢滑过,却不够在你用力时把它们分开。快速剪切把颗粒逼到一起,并在其间夹住一层薄薄的水膜;这层水膜加上颗粒之间的接触,构成一个临时的卡阻网络,表现得像固体。撤掉外力,布朗运动和水膜又让网络松弛,重新变成可流动的悬浊液。这就是剪切增稠,而它要求固体的体积占比大致落在 40% 到 50% 之间。

可以这样理解: 就像挤在门口的人群。慢慢走,每个人依次通过,整体表现得像流体;一喊「跑」,所有人挤在门框处变成一整块固体;不喊了,那块固体又松开。

清理与处置

千万不要把大量欧不裂倒进水槽下水道,它会在存水弯里凝固堵管。先把固体刮进垃圾桶,再用大量热水冲洗。沾到布上的淀粉干透后可以直接刷掉;趁湿洗只会越抹越开。

实验台笔记

把配比做准

一切取决于水的比例。头三次把两种原料都称一遍;之后可以凭手感判断,因为配比正确的糊体是从勺上「裂开」而不是「滴下」。

Observed / 实测配 250 克淀粉时,可用区间是 195 到 215 毫升水。低于 195 毫升会碎成渣,高于 215 毫升受冲击时就不再变稠。

像流变学家那样测

不要只是砸它,试着量化反应。同一盆糊慢搅和快搅能告诉你变化的方向,还可以给浮着的玩具计时,看停止搅拌后多久开始下沉。

Observed / 实测表面在快速敲击下大约能维持 0.1 秒的固体状态,所以手指弹上去会被弹开。

清理也是实验的一部分

值得一试的变体

实验台上常被问到的问题

为什么用温水效果更差?
温水降低了颗粒之间那层水膜的黏度,同时让淀粉轻微膨胀,颗粒堆积方式就变了。差别不大但能感觉出来,而冷水的好处是每次重复的结果都更一致。
能留到明天再用吗?
过夜会分层,下面是一层硬块,上面是水。搅拌能恢复,但白天表面会干成一层壳。想第二天再玩就用盘子盖住盆口。
这和物理实验室里的非牛顿流体是一回事吗?
是同一类行为,不过实验级的剪切增稠流体通常会把颗粒大小和形状控制住。玉米淀粉的粒径参差不齐,所以每次新配一批,转变点都会移动。