在家里做化学实验试试

科学研究越来越多地由一大群人在昂贵的大实验室里用高科技仪器进行。这种类型的科学没有错;许多伟大的发现都出自这些实验室。然而，仍有许多问题可以在较小的范围内提出和回答。化学和物理是非常适合使用桌面科学进行探索的学科。

非牛顿流体在压力下改变粘度。牛顿流体在给定的温度和压力下以恒定的速度流动，并且总是以容器的形状流动。一种非牛顿流体，受到撞击、震动或以其他方式受到突然的压力，会改变其物理性质。一些非牛顿流体在施加压力时变厚。这就是鲜奶油的原理，也解释了为什么搅拌肉汁会让它更稠。其他液体在压力下会变得不那么粘稠，这就解释了为什么摇晃或撞击番茄酱玻璃瓶会让酱汁移动。

一种简单的非牛顿流体可以由大约两份干玉米淀粉和一份水混合而成。慢慢加入水，搅拌至玉米淀粉呈液体状。然后，对流体施加不同类型的压力，看看它如何反应。

在低音炮上“跳舞”的非牛顿流体

当从生鸟蛋中去掉坚硬的外壳时，鸟蛋就像一个巨大的人类细胞，包含细胞核、细胞质和具有渗透作用的半透膜。然后，鸡蛋可以作为一个模型来研究的梯度渗透压，也被称为强壮．如果周围的环境发生变化，红血球就会萎缩或破裂。图片来自维基媒体用户Zephyris把鸡蛋放在低渗溶液中(溶液中的离子浓度比鸡蛋内的离子浓度低)会使鸡蛋吸收水分。同样，在高渗溶液中，鸡蛋会排出水分。渗透压的作用是平衡鸡蛋膜上的离子浓度。人类细胞也会经历同样的过程。在医院里，静脉注射(直接进入静脉)的药物应该与血液接近等渗。否则，血细胞会对张力的变化做出反应，这可能会引起极大的疼痛。

把一个生鸡蛋放在一个杯子或碗里，用醋(~5%醋酸溶液)覆盖它。在24小时内，鸡蛋的碳酸钙外壳就会溶解，留下一个“裸蛋”，可以放在各种溶液中测试它们的滋补性。

如果你曾经喝了含糖的果汁或苏打水，一个小时后又感到口渴，这个实验有助于解释原因。进一步的说明和一些“裸蛋”的照片可以在俄亥俄州托莱多市的科学博物馆“想象站”找到。^[1]

红白菜可作为pH值指标，将家居材料分类为酸或碱．这种植物的鲜艳颜色来自于一组有机分子花青素它可以得到或失去氢氧根 $\ ce{哦- - - - - -}$离子取决于它们周围的环境。当卷心菜的提取物被添加到溶液中时，花青素与可用的氢或氢氧根发生反应。花青素的结构随着氢氧化物的获得或失去而改变，这决定了溶液的颜色。

红白菜在酸性(红色)、中性(紫色)和碱性(绿色)介质中的指标。图片来自Flickr用户brittgow

切3-4片卷心菜叶，放入搅拌机中，加水。将它们混合成液体，然后过滤或过滤剩下的叶子。现在可以将指示器添加到感兴趣的解决方案中了。

斯坦福大学有一个可下载的工作表^[２]一步一步的指示和想法的家庭用品测试。

姜黄粉和木槿提取物制成的纸也可用作pH值指示剂，将家居材料分类为酸或碱．

虽然自制的科学项目似乎不如用高倍显微镜、望远镜或粒子对撞机进行的实验，或者不如用高倍显微镜、望远镜或粒子对撞机进行的实验那么令人兴奋，但学会生成高质量的数据并适当地评估它可以使任何实验室设置成功，即使它是一个家庭厨房。

神经科学家v·s·拉马钱德兰(V.S. Ramachandran)以在一个由昂贵仪器主导的领域使用低技术方法而闻名。例如，他研究了病人幻肢痛并假设大脑中曾经控制肢体的部分现在对来自面部的神经刺激做出了反应，这导致了幻肢痛。他用棉签摸病人的脸，问他们关于幻肢的问题，以此绘制出病人大脑的图谱。他用核磁共振成像技术只是为了验证棉签实验的结果。然后，他能够教许多病人如何通过在镜子前做简单的练习来缓解幻肢疼痛。

拉玛钱德兰“在同行中享有盛名，因为他能够解决神经科学中一些最神秘的谜题。”^[3]

1. 想象站，T。如何制作裸蛋．从检索http://imaginationstationtoledo.org/content/2011/04/how-to-make-a-naked-egg/
2. 斯坦福大学，O。红卷心菜实验室:酸和碱．从检索http://web.stanford.edu/~ajspakow/downloads/outreach/ph-student-9-30-09.pdf
3. Colapinto, J.(2009)。脑游戏。纽约客．