La viscosidad tiene varias propiedades dependiendo de la sustancia
Un fluido cuya viscosidad no cambia incluso si cambia la fuerza ejercida sobre él se denomina "fluido newtoniano", y un fluido cuya viscosidad cambia cuando cambia la fuerza ejercida sobre él se denomina "fluido no newtoniano".
Por regla general, las sustancias puras suelen ser fluidos newtonianos. Sin embargo, las mezclas de dos o más sustancias son casi todos fluidos no newtonianos.
・Fluidos newtonianos
- la viscosidad no cambia con la fuerza ejercida-
Algunos ejemplos de fluidos newtonianos son: agua, miel, aceite de cocina, 'mizuame' (un azúcar líquido espeso convertido a partir de almidón), solución de agua azucarada, solución de cloruro de sodio y alcohol.
・Fluidos no newtonianos
-la viscosidad cambia con la fuerza ejercida-
Algunos ejemplos de fluidos no newtonianos son: mantequilla, ketchup, mayonesa y yogur.
Los 3 tipos principales de fluidos no newtonianos
Los fluidos no newtonianos se pueden dividir en fluidos de Bingham, fluidos pseudoplásticos y fluidos dilatantes.
① Fluidos de Bingham (fluidos plásticos)
- Fluidos que tienen un valor de rendimiento pero fluyen con una viscosidad constante como los fluidos newtonianos -
La mantequilla se puede untar sobre una tostada con la fuerza de un cuchillo, pero a menos que se aplique cierta cantidad de fuerza, la mantequilla no se mueve. La fuerza requerida para hacer que la mantequilla se mueva se llama límite elástico, y el valor que expresa el límite elástico es el valor elástico. Cuando una sustancia tiene un valor de rendimiento pero mantiene una viscosidad constante cuando fluye, comportándose como un fluido newtoniano, la sustancia se denomina "fluido de Bingham" (fluido plástico).
② Fluido pseudoplástico
- Fluidos cuya viscosidad disminuye cuando se aplica fuerza -
Las sustancias que disminuyen su viscosidad cuando se les aplica una fuerza se denominan fluidos pseudoplásticos. Antes de que se aplique la fuerza, estas sustancias tienen una alta viscosidad, pareciendo a simple vista fluidos de Bingham, pero no tienen un valor de rendimiento. Algunos ejemplos comunes son los alimentos que se pueden envasar en recipientes blandos con forma de tubo, como la mayonesa o el ketchup, que son casi todos fluidos pseudoplásticos. Otro tipo de fluido que se comporta de manera similar a un fluido pseudoplástico es el fluido tixotrópico (※1).
③ Fluidos dilatantes
- Fluidos que aumentan de viscosidad cuando se aplica fuerza -
Los fluidos dilatantes son lo opuesto a los fluidos pseudoplásticos. Cuando se aplica fuerza a los fluidos dilatantes, la viscosidad aumenta. Un ejemplo típico de un fluido dilatante es una mezcla 1:1 de almidón y agua. Cuando la mezcla se vierte suavemente, fluye como agua, pero cuando se mezcla rápidamente con un palo, se espesa y se vuelve una mezcla dura que se vuelve difícil de verter.
④ Fluidos tixotrópicos
- fluidos que cambian de viscosidad con el tiempo, así como cuando se aplica fuerza -
Los fluidos tixotrópicos experimentan una disminución de la viscosidad cuando se aplica fuerza. De esta manera, los fluidos tixotrópicos parecen ser similares a los fluidos pseudoplásticos, pero una diferencia importante entre los dos tipos de fluidos es que la viscosidad de un fluido tixotrópico cambia con el paso del tiempo, así como cuando se aplica fuerza al fluido. Cuando se aplica una fuerza constante a un fluido tixotrópico, la viscosidad disminuye, pero si se deja solo un fluido tixotrópico con viscosidad reducida durante un cierto período de tiempo, el fluido volverá a su viscosidad original. Por ejemplo, si la pintura se agita, su viscosidad disminuye, lo que facilita su aplicación con brocha o rodillo. La razón para mezclar la pintura antes de la aplicación no es solo para que el color sea más uniforme, sino también para resaltar y mejorar las propiedades tixotrópicas de la pintura. Después de aplicar la pintura, ya no se le aplica ninguna fuerza, por lo que la viscosidad aumenta, lo que permite que la pintura se seque sin gotear. La pintura perfecta que se pega a la pared y no gotea está aprovechando al máximo la tixotropía.
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