لماذا يصبح الكاتشب أرق عند رجّه؟ اكتشف السر المذهل وراء خفته!

<ص> عندما نرج الكاتشب، نجد دائمًا أن قوامه يبدو أرق. وهذا ليس تغيرًا فيزيائيًا فحسب، بل أيضًا عرضًا رائعًا للخصائص الريولوجية للمواد. السبب وراء ذلك يرتبط ارتباطًا وثيقًا بمفهوم الريولوجيا. تركز الريولوجيا على سلوك تدفق المواد وتشوهها، وخاصة استجابة السوائل غير النيوتونية، مثل الكاتشب والمربى وما إلى ذلك، تحت تأثير الإجهاد الخارجي.

تدرس علم الريولوجيا كيف تتصرف السوائل عند معدلات إجهاد مختلفة، مما يساعدنا على فهم السبب الذي يجعل بعض المواد أقل سمكًا في ظل ظروف معينة.

<ص> يحتوي الكاتشب على قوام السيليكون، مما يعني أن لزوجته تتغير مع إجهاد القص. عندما نرج الزجاجة، يؤدي الضغط اللحظي إلى تغيير البنية الداخلية للكاتشب، مما يؤدي إلى بدء الحالة الكثيفة الأصلية في التدفق. يسمى هذا السلوك ترقق القص وهو يتعارض مع سلوك اللزوجة الثابتة للسوائل النيوتونية.

مبدأ ترقق القص

<ص> بين السوائل والمواد الصلبة، تشرح الريولوجيا سلوك تدفق العديد من المواد. البنية المجهرية الداخلية للسوائل عالية اللزوجة مثل معجون الطماطم هي المسؤولة عن اللزوجة العالية. عند تطبيق قوة خارجية، تبدأ هذه الهياكل المجهرية في التفكك، مما يؤدي إلى انخفاض اللزوجة الكلية. وفقًا لتعريف علم الريولوجيا، فإن هذه اللزوجة المتغيرة مع تغير معدل التشوه تسمى سلوك السوائل غير النيوتونية.

تشير السوائل غير النيوتونية إلى السوائل التي تظهر لزوجة مختلفة بمعدلات إجهاد مختلفة، بما في ذلك بعض الضروريات اليومية مثل المواد الغذائية ومستحضرات التجميل.

الخصائص الريولوجية لمعجون الطماطم

<ص> وبعد التجارب، وجد الباحثون أن لزوجة صلصة الطماطم ستنخفض بسرعة عند تطبيق إجهاد القص. أظهرت التجارب التي أجراها بعض الخبراء والتي تم فيها وضع الكاتشب على مقياس الضغط أن اللزوجة تنخفض بشكل ملحوظ مع زيادة معدل القص المطبق، وهو بالضبط ما نشعر به عندما نرج الكاتشب. <ص> بالإضافة إلى ذلك، يمكن تطبيق هذا النوع من السلوك الريولوجي على العديد من المنتجات الغذائية الأخرى، مثل الزبادي وصلصة الصويا، مما يسمح لصناعة الأغذية بالتحكم بدقة في نسيج وتدفق هذه المنتجات أثناء عملية التصميم والإنتاج.

تطبيقات الريولوجيا

<ص> لا يقتصر علم الريولوجيا على الغذاء، بل له تطبيقات واسعة النطاق في علوم المواد والهندسة والجيوفيزياء والطب الحيوي. على سبيل المثال، عند تصنيع البلاستيك والمطاط، تساعد الريولوجيا المهندسين على فهم خصائص المواد لتحقيق كفاءة الإنتاج المثلى وجودة المنتج. <ص> في صناعة الأدوية، تعد الريولوجيا أداة مهمة لمراقبة الجودة تساعد الصيادلة على قياس تدفق المستحضرات الصيدلانية السائلة لضمان الاتساق والجودة العالية في كل دفعة.

في الطب الحيوي، يمكن للخصائص الريولوجية لتدفق الدم أن تساعد الباحثين على فهم المشكلات المحتملة في العديد من الأمراض ومن ثم تطوير خطط التشخيص والعلاج المقابلة.

آفاق البحث في علم الريولوجيا الحديث

<ص> مع تقدم التكنولوجيا، أصبح العلماء قادرين على قياس السلوك الريولوجي للمواد المختلفة والتنبؤ به بدقة أكبر. تتيح الأجهزة والتقنيات الجديدة إجراء تحليل متعمق للبنية المجهرية والآليات الكامنة وراء السلوك الريولوجي. لا تعمل هذه الدراسات على تحسين تصميم المواد فحسب، بل تغير أيضًا فهمنا للعديد من المنتجات اليومية. <ص> في الوقت الحاضر، يستمر ازدهار الأبحاث في علم الريولوجيا، خاصة في مجالات علوم الأغذية والطب الحيوي، ويعمل العديد من العلماء على اكتشاف المزيد من الأسرار حول خصائص التدفق ومن ثم تطبيقها في الحياة الواقعية. وقد نتمكن من التطلع إلى التقدم المستقبلي في هذه المجالات، مما يوفر المزيد من الراحة والرفاهية لحياة الإنسان. <ص> في الوقت الحاضر، أصبح تطبيق وأهمية الريولوجيا في حياة الإنسان أكثر وضوحًا. ما هي الاكتشافات الجديدة التي ستظهر في المستقبل لتغيير حياتنا اليومية بشكل أكبر؟

Trending Knowledge

القوانين الخفية في عالم السوائل: لماذا تمتلك بعض السوائل لزوجة عكسية؟
إن خصائص تدفق السوائل لها تأثير كبير على سلوكنا وأداء منتجاتنا في العديد من المواقف اليومية. على سبيل المثال، عندما نرج زجاجة من الكاتشب بقوة، يبدو أن لزوجتها تنخفض فجأة، مما يجعلنا نتساءل: لماذا يمكن
من اليونان القديمة إلى العصر الحديث: كيف غيّر سر المادة المتدفقة العلم؟
إن دراسة المادة المتدفقة ليست جزءًا من الفيزياء فحسب، بل إنها أحدثت ثورة علمية أيضًا. فمن النظرية الفلسفية التي اقترحها اليونانيون القدماء إلى الممارسة المطبقة في مجالات مختلفة اليوم، أصبح تأثيرها في

Responses