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ussten Sie, dass diese Alltagsgegenstände die Superkraft haben, dicker zu werden?
In unserem täglichen Leben verhalten sich viele Gegenstände überraschend. Insbesondere in der Strömungsmechanik ist die Viskosität der Flüssigkeit nicht festgelegt. Die Viskosität einiger Flüssigkeiten ändert sich im Laufe der Zeit, ein Phänomen, das als zeitabhängige Viskosität bekannt ist. Die beiden Haupttypen solcher Flüssigkeiten sind „thixotrope Flüssigkeiten“ und „rheologische Flüssigkeiten“, die sich auf die Abnahme bzw. Zunahme der Viskosität im Laufe der Zeit beziehen. Durch das Verständnis der Eigenschaften dieser Stoffe können wir möglicherweise bessere Anwendungs- und Nutzungsmöglichkeiten in unserem Leben finden.
Thixotrope Flüssigkeiten
Eine thixotrope Flüssigkeit ist eine nicht-newtonsche Flüssigkeit, deren Viskosität unter anhaltender Scherspannung mit der Zeit abnimmt. Dies bedeutet, dass diese Flüssigkeiten flüssiger werden, wenn sie kontinuierlich bewegt oder geschüttelt werden. Wenn der ausgeübte Druck aufhört, kehren diese Flüssigkeiten mit der Zeit allmählich in ihren viskoseren Zustand zurück.
Viele Alltagsprodukte wie Ketchup und Joghurt weisen diese thixotrope Eigenschaft auf, wodurch sie im Ruhezustand relativ dick sind, bei Störung jedoch schnell flüssig werden.
Beispiele und Anwendungen
In unserem Körper gelten das Zytoplasma, die Synovialflüssigkeit in den Gelenken und einige Honigsorten als thixotrop. Darüber hinaus weisen auch einige Bodentonmaterialien wie Bentonit diese Eigenschaft auf.
In industriellen Anwendungen werden thixotrope Flüssigkeiten häufig in Gussverfahren eingesetzt, beispielsweise in der Halbfestgusstechnologie (Thixomoulding), bei der die thixotropen Eigenschaften bestimmter Legierungen genutzt werden, um eine bessere Gussqualität zu erzielen und Schrumpfung und Ausdehnung zu verringern. Problem.
Bei der Herstellung von Elektronikprodukten sorgen die thixotropen Eigenschaften von Beschichtungen und Tinten dafür, dass die Tinte während des Druckvorgangs fließt, ohne überzulaufen, was für eine genaue Farbwiedergabe von entscheidender Bedeutung ist.
Rheologische Flüssigkeiten
Rheologische Flüssigkeiten sind im Gegensatz zu thixotropen Flüssigkeiten sehr selten und ihre Viskosität nimmt mit der Zeit zu, d. h. sie werden nach Bewegung oder Störung zähflüssiger. Diese Eigenschaft kann mit der Bildung der Mikrostruktur des Materials unter kontinuierlicher Scherung zusammenhängen.
Beispiele und Anwendungen
Ein Beispiel für eine rheologische Flüssigkeit sind bestimmte Gipsschlämme. Durch ständiges Rühren nimmt die Viskosität allmählich zu. Darüber hinaus fallen auch bestimmte zur Schmierung verwendete Materialien in diese Kategorie.
Derzeit wird an rheologischen Materialien geforscht, insbesondere an stoßfesten Materialien und Panzerungen. Diese Materialien könnten in Zukunft in vielen Bereichen erhebliche Vorteile bieten.
Anwendungen in der Strömungsdynamik
Ob es sich um thixotrope oder rheologische Flüssigkeiten handelt, das Verständnis ihrer grundlegenden Eigenschaften hat wichtige Auswirkungen auf die wissenschaftliche Forschung und das tägliche Leben. Beispielsweise könnte die Medizin die Eigenschaften dieser Flüssigkeiten nutzen, um die Behandlung von Patienten zu verbessern, während auch die industrielle Produktion durch den Einsatz dieser Flüssigkeiten effizienter wird.
Rheologische und thixotrope Flüssigkeiten kommen in allen Bereichen zum Einsatz, von Sportgeräten bis hin zur Fahrzeugsicherheit. Zukünftige Forschungen könnten viele neue Möglichkeiten eröffnen, die uns heute noch nicht bewusst sind.
Können wir durch eine eingehendere Untersuchung des Verhaltens dieser Flüssigkeiten ungenutzte „verdickende“ Eigenschaften in unserem täglichen Leben entdecken, die unsere Produkte und Technologien verbessern können?
