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   《科學(xué)中國人》：流變學(xué)這一誕生于20世紀(jì)的科研領(lǐng)域經(jīng)歷了快速的發(fā)展，廣泛應(yīng)用于材料科技領(lǐng)域。請(qǐng)您為我們梳理一下流變學(xué)的發(fā)展線索及其意義。
   許元澤：對(duì)流變學(xué)的理解有廣義與狹義之分。廣義流變概念類似變化之道，這種哲理，古已有之，我國先秦諸家和猶太希臘先賢各有天才論述。現(xiàn)代流變學(xué)作為精確物理科學(xué)來講，是研究復(fù)雜物質(zhì)的流動(dòng)與形變的科學(xué)。長期以來，人們?cè)谘芯刻烊慌c合成高分子、玻璃、金屬等工業(yè)材料，巖土、石油、礦物等地質(zhì)材料，血肉臟腑等生物材料的性質(zhì)中，發(fā)現(xiàn)經(jīng)典彈性固體和牛頓流體理論不能說明這些材料的復(fù)雜力學(xué)特性。應(yīng)用呼喚著科學(xué)，但一門科學(xué)不光有對(duì)象，也要有精確的內(nèi)涵與獨(dú)特的研究方法，這是一個(gè)歷史發(fā)展的過程。流變學(xué)發(fā)端于19世紀(jì)時(shí)為現(xiàn)代物理學(xué)奠基的麥克斯韋和玻爾茲曼等的工作，他們提出了力學(xué)量表達(dá)的時(shí)間依賴性方程，流變學(xué)從一開始就具有精確科學(xué)的特點(diǎn)。流變學(xué)名詞（Rheology）出現(xiàn)于20世紀(jì)20年代，自那時(shí)起，一批土木工程師、高分子與膠體化學(xué)家進(jìn)行了大量的實(shí)際體系的流變學(xué)實(shí)驗(yàn)研究和理論模型的概括，同時(shí)，一些理性力學(xué)家建立了宏觀連續(xù)介質(zhì)本構(gòu)理論的公理式結(jié)構(gòu)；60年代，宏觀流變學(xué)體系已基本確立; 70年代的研究主流是尋找流變學(xué)本構(gòu)方程，使其能夠盡好地定量描述實(shí)際物質(zhì)在各種形變下的流變響應(yīng)或稱物料函數(shù)，采用各種流變模型的軟件開始用于高分子加工。但是宏觀方程往往顧此失彼，不盡人意。上世紀(jì)下葉逐步認(rèn)識(shí)到單一宏觀尺度理論難以描述的這種復(fù)雜性，源于化學(xué)物質(zhì)從宏觀到微觀的多尺度結(jié)構(gòu)與相互作用產(chǎn)生的復(fù)雜松弛過程。因此，深入物理化學(xué)微觀本質(zhì)十分關(guān)鍵，我們稱之為結(jié)構(gòu)流變學(xué)。早在五六十年代，高分子物理學(xué)家建立了大分子鏈的熵彈性和松弛特性的定量聯(lián)系，但包括鏈纏結(jié)和多相界面體系尚未突破。近二三十年凝聚態(tài)物理突破性發(fā)展，尤其是其中以法國的諾貝爾獎(jiǎng)得主de Gennes教授為代表的軟物質(zhì)物理的興起，給復(fù)雜流體流變學(xué)以新的思想和方法，頗有柳暗花明又一村之感。多尺度物理的介入還將主導(dǎo)今后一段時(shí)間流變學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。流變學(xué)這一介于物理、力學(xué)、化學(xué)之間的學(xué)科從來沒有像今天這樣清晰地體現(xiàn)交叉科學(xué)本質(zhì)。它的責(zé)任也越來越大。對(duì)象大至石油開發(fā)、土木化工，高到空天材料，近到衣食住行離不了的合成與天然高分子及膠體分散體系，小至生命科學(xué)、微電子信息和納米科技等前沿領(lǐng)域的眾多復(fù)雜物質(zhì)。尤應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，廣泛材料的加工態(tài)往往也都是復(fù)雜流體。物質(zhì)結(jié)構(gòu)與流動(dòng)形變特性的千變?nèi)f化亟需統(tǒng)一的理性的認(rèn)識(shí)和分析方法，它應(yīng)該成為材料科學(xué)家與過程工程師進(jìn)行創(chuàng)新的重要武器和科學(xué)思維的基礎(chǔ)。不過我們離這一目標(biāo)還可謂任重道遠(yuǎn)。然而，缺乏流變學(xué)知識(shí)的教訓(xùn)已不勝枚舉，美國挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)由于在低溫下助推火箭的密封橡膠彈性恢復(fù)力不夠，燃料泄漏而機(jī)毀人亡；雨水滲入地層引起的屈服和蠕變導(dǎo)致大樓倒塌和眾多泥石流慘劇，等等。如果能予作流變學(xué)分析能否避免呢？