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शियर-थिनिंग (स्यूडोप्लास्टिसिटी)

1925
  • Wilhelm Ostwald
Demonstration of shear-thinning behavior in a laboratory with ketchup.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

शियर-थिनिंग, या स्यूडोप्लास्टिसिटी, एक गैर न्यूटोनियन ऐसा व्यवहार जहाँ एक तरल पदार्थ का श्यानता अपरूपण तनाव की दर बढ़ने के साथ-साथ यह गुण घटता जाता है। कई सामान्य पदार्थ, जैसे केचप या पेंट, इस गुण को प्रदर्शित करते हैं। स्थिर अवस्था में ये गाढ़े होते हैं, लेकिन हिलाने, घोलने या फैलाने पर अधिक आसानी से बहने लगते हैं। इसे अक्सर ओस्टवाल्ड-डी वेले शक्ति-नियम संबंध द्वारा दर्शाया जाता है।

Shear-thinning behavior is typically caused by the alignment of the fluid’s internal structure under shear. In polymer solutions, for instance, long-chain molecules are randomly coiled and entangled at rest, leading to high श्यानता. When shear is applied, these chains begin to untangle and align in the direction of flow. This alignment reduces the interactions and friction between the molecules, causing a decrease in the apparent viscosity. The more the fluid is sheared, the more aligned the molecules become, and the lower the viscosity gets, until it potentially reaches a lower plateau.

यह गुण कई अनुप्रयोगों में अत्यंत वांछनीय है। उदाहरण के लिए, पेंट डिब्बे में इतना गाढ़ा होना चाहिए कि रंगद्रव्य जमने से बचें और ब्रश से टपकने से बचें (कम अपरूपण), लेकिन सतह पर ब्रश करने पर यह आसानी से बहना चाहिए (उच्च अपरूपण)। इसी प्रकार, प्रिंटिंग स्याही को प्रिंटिंग प्रेस से कागज पर बहना चाहिए और फिर बिना फैले वहीं टिके रहना चाहिए। खाद्य उद्योग में, दही और क्रीम जैसे उत्पाद मुंह में गाढ़े लगने के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं (कम अपरूपण) लेकिन निगलने में आसान होने चाहिए (उच्च अपरूपण)। अपरूपण-पतलापन का विपरीत है कतरनी-मोटाईजहां श्यानता अपरूपण दर के साथ बढ़ती है।

UNESCO Nomenclature: 2210
– मैकेनिक्स

Type

स्थूल संपत्ति

व्यवधान

संतोषजनक

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • कोलाइड और पॉलिमर विलयनों में असामान्य श्यानता का अवलोकन
  • विभिन्न अपरूपण दरों पर श्यानता मापने में सक्षम विस्कोमीटरों का विकास
  • तुलना के लिए आधार रेखा के रूप में न्यूटन के श्यानता नियम का उपयोग किया गया है।

आवेदन

  • ऐसे पेंट जो डिब्बे में गाढ़े होते हैं लेकिन ब्रश से आसानी से फैल जाते हैं
  • केचप जो बोतल को हिलाने पर आसानी से बहता है
  • ऐसा नेल पॉलिश जो आसानी से लग जाए लेकिन नाखून पर टिका रहे।
  • रक्त परिसंचरण, क्योंकि रक्त एक अपरूपण-पतला तरल पदार्थ है
  • ड्रिलिंग मड जिसे आसानी से पंप किया जा सकता है लेकिन जो चट्टान के टुकड़ों को स्थिर अवस्था में निलंबित कर सकता है

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • सेल्फ-लेवलिंग फ्लोर कंपाउंड जो डालने पर आसानी से बहते हैं लेकिन जल्दी जम जाते हैं
  • इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए स्प्रे करने योग्य कोटिंग्स जो लगाने के दौरान पतली होती हैं लेकिन एक मोटी सुरक्षात्मक परत बनाती हैं।
  • उन्नत अग्निशमन फोम जिन्हें आसानी से पंप किया जा सकता है लेकिन जो ऊर्ध्वाधर सतहों से चिपक जाते हैं।
  • कॉस्मेटिक क्रीम जो त्वचा पर आसानी से फैलती हैं लेकिन गाढ़ी और मुलायम महसूस होती हैं।
  • injectable hydrogels for tissue engineering that flow through a needle but solidify in place
  • उच्च गति वाली मशीनों के लिए स्नेहक जो संचालन के दौरान घर्षण को कम करने के लिए पतले हो जाते हैं
  • स्मार्ट एडहेसिव जो लगाने में आसान हैं लेकिन इनकी पकड़ बहुत मजबूत होती है।
  • ऐसे पाक कला के झाग जो स्थिर हों लेकिन मुंह में हल्केपन का एहसास दें।
संबंधित विषय: शियर-थिनिंग, स्यूडोप्लास्टिक, श्यानता, रियोलॉजी, पॉलिमर विलयन, केचप, पेंट, पावर-लॉ द्रव।

ऐतिहासिक संदर्भ

शियर-थिनिंग (स्यूडोप्लास्टिसिटी)

1921
1922
1924
1925
1926
1926
1927
1920
1921
1924
1924
1925
1926
1927
1927

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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