Casa » Assottigliamento per taglio (pseudoplasticità)

Assottigliamento per taglio (pseudoplasticità)

1925
  • Wilhelm Ostwald
Dimostrazione del comportamento di assottigliamento al taglio in laboratorio con il ketchup.

L'assottigliamento al taglio, o pseudoplasticità, è un fenomeno di non newtoniano in cui il comportamento di un fluido viscosità diminuisce con l'aumentare dello sforzo di taglio. Molte sostanze comuni, come il ketchup o la vernice, presentano questa proprietà. A riposo sono dense, ma scorrono più facilmente quando vengono agitate, mescolate o spalmate. Questo fenomeno è spesso modellato dalla relazione power-law di Ostwald-de Waele.

Il comportamento di assottigliamento al taglio è tipicamente causato dall'allineamento della struttura interna del fluido sotto il taglio. Nelle soluzioni polimeriche, ad esempio, le molecole a catena lunga sono arrotolate e aggrovigliate in modo casuale a riposo, con conseguente alta viscosità. Quando si applica il taglio, queste catene iniziano a districarsi e ad allinearsi nella direzione del flusso. Questo allineamento riduce le interazioni e l'attrito tra le molecole, causando una diminuzione della viscosità apparente. Più il fluido viene sottoposto a taglio, più le molecole si allineano e più la viscosità diminuisce, fino a raggiungere potenzialmente un plateau inferiore.

Questa proprietà è altamente desiderabile in molte applicazioni. Ad esempio, la vernice deve essere abbastanza densa nel barattolo per evitare che i pigmenti si depositino e che il pennello coli (basso taglio), ma deve scorrere facilmente quando viene spennellata su una superficie (alto taglio). Allo stesso modo, gli inchiostri da stampa devono fluire dalla macchina da stampa alla carta, ma devono rimanere inalterati senza sbavature. Nell'industria alimentare, prodotti come lo yogurt e la panna sono progettati per essere densi in bocca (basso taglio) ma facili da deglutire (alto taglio). L'opposto dell'assottigliamento al taglio è ispessimento da taglio, dove la viscosità aumenta con la velocità di taglio.

UNESCO Nomenclature: 2210
- Meccanica

Tipo

Proprietà fisica

Interruzione

Sostanziale

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • Osservazione della viscosità anomala nei colloidi e nelle soluzioni polimeriche
  • Sviluppo di viscosimetri in grado di misurare la viscosità a diverse velocità di taglio
  • La legge di Newton sulla viscosità come punto di riferimento per il confronto

Applicazioni

  • vernici che sono dense nella lattina ma si stendono facilmente con un pennello
  • ketchup che scorre facilmente dalla bottiglia quando viene agitato
  • smalto per unghie che si applica facilmente ma rimane sull'unghia
  • circolazione sanguigna, poiché il sangue è un fluido che si assottiglia
  • fanghi di perforazione facilmente pompabili ma che possono sospendere i tagli di roccia a riposo

Brevetti:

NA

Potenziali idee innovative

Livelli! Iscrizione richiesta

Per accedere a questo contenuto devi essere un membro di !Professionals (100% free)!

Iscriviti ora

Siete già membri? Accedi
Correlato a: shear-thinning, pseudoplastico, viscosità, reologia, soluzioni polimeriche, ketchup, vernice, fluido power-law.

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

DISPONIBILE PER NUOVE SFIDE
Ingegnere meccanico, responsabile di progetto, ingegneria di processo o ricerca e sviluppo
Sviluppo efficace del prodotto

Disponibile per una nuova sfida con breve preavviso.
Contattami su LinkedIn
Integrazione di componenti elettronici in plastica e metallo, progettazione in base ai costi, GMP, ergonomia, dispositivi e materiali di consumo di medio-alto volume, produzione snella, settori regolamentati, CE e FDA, CAD, Solidworks, Lean Sigma Black Belt, ISO 13485 in ambito medico

Stiamo cercando un nuovo sponsor

 

La tua azienda o istituzione si occupa di tecnica, scienza o ricerca?
> inviaci un messaggio <

Ricevi tutti i nuovi articoli
Gratuito, no spam, email non distribuita né rivenduta

oppure puoi ottenere la tua iscrizione completa -gratuitamente- per accedere a tutti i contenuti riservati >Qui<

Contesto storico

(se la data non è nota o non è rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

Principi di invenzione, innovazione e tecnica correlati

Torna in alto

Potrebbe anche piacerti