这看似静谧祥和的景色里,却暗藏自然无情的杀机——沼泽,吞噬了一个情窦初开的女战士的生命……
电影《这里的黎明静悄悄》剧照
沼泽——被无数传说渲染得十分恐怖,然而,陷入沼泽要如何脱困?
要讨论这个问题,先要了解沼泽的特点;而要了解沼泽的特点,则又要知道沼泽是什么。
沼泽是什么?
沼泽(swamp、marsh)是植物丛生的湿地,一般底部为含有泥炭的泥浆,表层经常有积水或过湿。所谓吃人的沼泽通常都是这些泥浆干的。
德国的赤杨(black alder)沼泽,图源:Wikipedia
而从地球化学的角度看,泥浆的溶质(分散质)和黏土类似,多为硅酸盐或硅铝酸盐:所含阳离子通常可以是钾、钙、钠、镁等金属阳离子,而阴离子则多为多聚硅酸根离子或多聚硅铝酸根离子;泥炭则是煤化程度最低的煤。所以沼泽中的泥浆基本可以看成混着煤粉的稀泥。
沼泽有什么特点?
从多聚硅酸根离子和多聚硅铝酸根离子的分子结构不难发现,它们和常见的高分子材料(塑料、橡胶等)相似,都有长链结构,而且这些天天泡在水里的多聚硅铝酸盐还能发生交联,与硫化橡胶等有机高分子性质相似,简直可以被称为无机高分子,所以泥浆则可以被称为高分子溶液(分散系)。
多聚硅铝酸盐发生交联反应 图源:Wikipedia
很多高分子溶液可能是自然界最特殊的一类流体,像牛顿如此博爱的科学家爷爷也没来得及研究它。牛顿只研究清楚了如水一样最普通的流体——牛顿流体,这类流体的黏度只受温度影响,通常温度越高,黏度越低(越热越稀)。而很多高分子溶液却不是这样。
牛顿没来得及研究的那一类流体——非牛顿流体(名字真废话)的黏度居然可以在温度不变时随剪切应力(搅、戳、挤压等方式冲击流体都会产生剪切应力)的变化而变化。大体可分为两类:
1.剪切增稠流体
通俗说就是越快速搅拌阻力越大,试想一锅越用力搅越稠的粥~
用一定比例的面粉糊、白胶里加硼砂等方法都可以制成这样的剪切增稠流体——静置时较稀容易流动,受到冲击时黏度增大甚至收束成一团,比如这一坨:
这类材料有望制作未来液体防弹衣:平时活动时柔软,受到子弹冲击变硬防弹。
2.剪切稀化流体
顾名思义,与剪切增稠相反——静置时还挺稠的,越用力搅拌越稀。
最常见的剪切稀化流体就是番茄酱:慢慢把番茄酱瓶倾斜,也许会觉得番茄酱难以倒出,然而你稍用力挤出番茄酱时却发现它很稀——这就是挤压瓶子时番茄酱与瓶口摩擦产生一定的剪切应力,其黏度随剪切应力增加而降低,番茄酱变稀很快流出。
常见剪切稀化流体番茄酱 图片来自网络
而可怕的沼泽泥浆也属于这一类剪切稀化流体,所以陷入沼泽的人越在竖直方向挣扎就越会产生大的剪切应力,使泥浆稀化,不足以支持人的体重而把人吞噬下去。
不仅如此,沼泽泥浆还属于剪切稀化流体中很特殊的一类——触变性流体:
触变性流体的黏度减小不仅和剪切应力增大有关,还与外力作用时间有关——外力作用时间越长,黏度越会减小。
因此,陷入泥浆不仅不能过分挣扎,还要尽快脱离沼泽。
如何从沼泽脱困?
根据前文分析,陷入沼泽,首先不要惊慌——越慌忙挣扎剪切应力越大,沼泽越变稀,使你加速下陷。应尽量平卧减小对沼泽的压强,有利于支持自己的身体。然后尽量在水平方向上朝坚实处游动,尽快脱离沼泽,不然等触变性大魔王追上你的时候就跑不掉啦!最好采用仰泳的姿势游出,方便口鼻露出换气。
当然,我一辈子也不希望用上刚刚自己分析的这些这些!
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本文来源于果壳小组,作者卖口张,化学学士,摄影爱好者,果壳实验室成员。所有内容都经过严格的审核,若发现有侵犯您版权的内容,请第一时间联系我们,我们将马上删除!若需转载,请注明源出处及海洋探秘微信公众号。