一提到彩条牙膏，想必不少人家中都有。但无论怎样挤这种彩条牙膏，挤出来的膏体颜色始终清晰分明，不会相互混淆。

那么，这些颜料在牙膏管内为何不会混成一团呢？

有人认为，颜色能自动区分是因为牙膏属于非牛顿流体；还有人觉得，是因为牙膏是宾汉流体。究竟是什么让牙膏的彩条能自动隔开？宾汉流体与非牛顿流体又存在怎样的关系？接下来我们就详细探讨一下。

牛顿流体与非牛顿流体

生活里，我们接触到形形色色的流体，像水、牛奶、果汁、空气、沙拉酱、番茄酱等，别看它们都属于流体，实则各有不同。下面先来谈谈牛顿流体和非牛顿流体。

水、牛奶、果汁这类常见的流体，可归为牛顿流体。牛顿流体的特性是，剪切应力和剪切应变率成正比例关系。

通俗来讲，在温度和压强一致的条件下，液体的黏度不受外力影响。举个例子，把水从瓶子里自然倒出，和用力挤压瓶子让水喷出，水的黏度几乎没有改变。

有了牛顿流体作为参照，理解非牛顿流体就容易多了。非牛顿流体，即黏度会随外力变化而改变的流体。它主要分为三类：剪切增稠流体（胀流性流体）、剪切稀化流体（假塑性流体），还有宾汉流体。

1.什么是剪切增稠流体？

从名字便能知晓这类流体的特性，当受到的外力增大时，其黏性也会随之增大。在日常生活里，玉米淀粉和水的混合物就是比较常见的剪切增稠流体。

要是你对此感兴趣，不妨动手做个小实验。将水和玉米淀粉按照 1:1.25 至 1:1.3 的比例进行混合，这样得到的淀粉糊糊就属于剪切增稠型的非牛顿流体。

在受力较小的情况下，它的黏度较低，你能用手指轻松搅拌。然而，一旦突然对它施加较大的力，比如猛地朝它打一拳，它受到外力冲击后，黏度会迅速增大，变得十分坚硬。不过，牙膏明显不属于这类非牛顿流体，不然挤牙膏时越用力，反而越难挤出。

2.什么是剪切稀化流体？

它与剪切增稠流体的特性恰恰相反，这种非牛顿流体在受到的外力越大时，黏性就越小，也就是会变得更稀。在日常生活中，这样的流体其实十分常见，像人体的血液、番茄酱、花生酱等，都属于剪切稀化流体。

要是你家中有瓶装番茄酱，不妨做个有趣的小测试。当你直接拿起瓶子往外倒时，会发现番茄酱黏性很大，很难倒出。但要是你一边摇晃瓶子一边往外倒，就会发现番茄酱变稀了，能自己流出来（不过要小心，可别甩到旁人身上）。

牙膏在受到外力后能够被顺利挤出，乍一看似乎和这类非牛顿流体类似，可实际上并非如此。牙膏属于第三类非牛顿流体，也就是宾汉流体。

3.什么是宾汉流体？

这种流体的数学模型由尤金・C・宾汉（Eugene C. Bingham）提出，因而被命名为宾汉流体。

它与之前提到的剪切稀化流体有明显区别，剪切稀化流体在受到外力增加时，黏度会逐渐降低，也就是流动性逐渐增强；而宾汉流体在不受外力或受到外力较小时，呈现出固体的特性。在达到临界值之前，它不会展现出流动性，一旦外力达到临界值，就会突然表现出流动性，牙膏便属于这类流体。

在日常存放和运输过程中，牙膏所受外力极小，几乎等同于固体状态。只有在受到挤压时，牙膏才会像黏稠的液体一样被挤出。而且，一旦外力停止，牙膏就不会继续外流，避免了弄脏周围环境。同样，挤出来的牙膏若不慎掉落在水池里，也不会自行流走，而是像固体一样留在原地，直到被清理。

宾汉流体让彩条“自动隔离”

了解了宾汉流体的特性后，彩条为何能 “自动隔离” 就不难理解了。当牙膏未受外力或者外力不足时，由于宾汉流体在这种状态下呈现固体特性，不同颜色的彩条部分就如同固体一般，自然不会与相邻颜色相互混合。

当我们挤压牙膏时，虽然牙膏开始流动，但由于宾汉流体即便流动时黏度依旧较大，所以不同颜色的部分仍能以分离的条带形式呈现在牙刷上，维持着各自独立的状态。