Hvad er undersøgelse af ikke -Newtonian -væsker?

Undersøgelsen af ​​ikke-Newtonian væsker:ud over normen

Mens Newtonian-væsker som vand og luft følger et ligetil forhold mellem stress og belastningshastighed, udviser ikke-Newtonian-væsker mere kompleks opførsel. Undersøgelsen af ​​disse unikke væsker dækker deres fascinerende egenskaber og applikationer på tværs af forskellige felter.

Hvad gør dem til "ikke-Newtonian"?

Ikke-Newtonian-væsker trodser det lineære forhold, der definerer Newtonian-væsker. Deres viskositet (modstand mod flow) ændres afhængigt af faktorer som:

* forskydningshastighed: Den hastighed, hvormed en væske er deformeret under stress.

* Temperatur: Nogle væsker bliver mindre tyktflydende, når de opvarmes, andre bliver mere viskøse.

* Tid: Nogle væsker udviser tidsafhængig viskositet og ændrer sig over tid under konstant stress.

Typer af ikke-Newtonian væsker:

1. Bliv mindre viskøs ved højere forskydningshastigheder (f.eks. Ketchup, maling).

2. Shear-tykkende væsker: Bliv mere viskøs ved højere forskydningshastigheder (f.eks. Cornstarch og vandblanding, kviksand).

3. Viskoelastiske væsker: Udstiller både viskøse og elastiske egenskaber, hvilket betyder, at de kan opbevare energi som en solid og deform som en væske (f.eks. Honning, fjollet kitt).

4. thixotropiske væsker: Bliv mindre viskøs over tid under konstant stress (f.eks. Yoghurt).

5. reopektiske væsker: Bliv mere viskøs over tid under konstant stress (f.eks. Nogle malinger).

Hvorfor studere ikke-Newtonian væsker?

At forstå disse kompleksiteter er afgørende af forskellige grunde:

* Industrielle applikationer: Ikke-Newtonian-væsker spiller en rolle i forskellige industrier:

* Mad: Ketchup, mayonnaise, yoghurt osv.

* kosmetik: Creams, lotions, shampoo osv.

* Fremstilling: Udskrivning af blæk, maling, klæbemidler osv.

* teknik: Olieboringsvæsker, hydrauliske væsker osv.

* biomedicinske anvendelser: Forståelse af blodgennemstrømning, design af kunstige samlinger og forskning af biomaterialer.

* Forskning og udvikling: At studere opførelsen af ​​disse væsker giver værdifuld indsigt i deres unikke egenskaber og potentielle anvendelser.

nøglekoncepter og teknikker:

* reologi: Undersøgelsen af ​​strømning og deformation af stof.

* Viskositetsmålinger: Brug af instrumenter som rheometre til at bestemme viskositeten af ​​ikke-Newtonian-væsker under forskellige forhold.

* Modellering: Udvikling af matematiske modeller til at forudsige opførelsen af ​​disse væsker i forskellige scenarier.

Fremtiden for ikke-Newtonian væsker:

Efterhånden som forskningen skrider frem, undersøger forskere mulighederne for disse væsker:

* Avancerede materialer: Design af materialer med indstillelige reologiske egenskaber til forskellige applikationer.

* Biomimicry: Læring af biologiske væsker og implementering af deres egenskaber i kunstige systemer.

* Energi og bæredygtighed: Udvikling af nye væsker til energilagring og effektiv transport.

Undersøgelsen af ​​ikke-Newtonian-væsker er et dynamisk felt, der konstant udvikler sig med nye opdagelser og innovative anvendelser. Det er et område fuldt af potentielle, lovende løsninger til forskellige udfordringer på tværs af forskellige discipliner.