Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta thường tiếp xúc với nhiều chất lỏng khác nhau, từ đồ uống đến chất bôi trơn để tìm thấy chúng.Nhưng bạn có biết rằng độ nhớt của một số chất lỏng thay đổi theo thời gian?Những chất lỏng này được gọi là chất lỏng phi Newton, và các hiện tượng phổ biến nhất là "thixotropy" và "lưu biến".Những tính chất này không chỉ được đánh giá cao trong nghiên cứu khoa học, mà còn đóng vai trò chính trong các ứng dụng công nghiệp.
Chất lỏng thixotropic là một chất lỏng không phải người Newton tạo ra sự thay đổi độ nhớt theo thời gian và độ nhớt của nó giảm dần với ứng suất cắt liên tục.Khi ứng suất cắt vượt quá một ngưỡng nhất định, cấu trúc vi mô của chất lỏng bị hỏng, dẫn đến tính chất pha loãng cắt.Chất lỏng này sẽ tương đối nhớt khi nghỉ ngơi và sẽ bắt đầu chảy khi bị xáo trộn.
Nhiều chất keo và huyền phù là vật liệu thixotropic, thường xuất hiện ổn định khi nghỉ ngơi, nhưng ngày càng trở nên chất lỏng sau khi xáo trộn.
Ví dụ, sốt cà chua là một chất lỏng thixotropic điển hình làm giảm độ nhớt khi bạn lắc hoặc vắt một chai và dễ dàng chảy ra;Yoghurt Hy Lạp cũng là một ví dụ, một chất lỏng có thể trở nên gần như rắn rỏi khi bị xáo trộn.
Chất lỏng thixotropic đóng một vai trò quan trọng trong nhiều quá trình sinh học và công nghiệp.Các tế bào chất, dịch hoạt dịch và ma trận trong cơ thể con người đều là thixotropic, và điều tương tự cũng đúng với tinh dịch.Ngoài ra, một số loại mật ong (như mật ong bạc hà) cũng sẽ thể hiện thixotropy trong các điều kiện cụ thể.
Trong các ứng dụng công nghiệp, các vật liệu có tính chất thixotropic như bút chì, sơn và mực in được sử dụng rộng rãi, đặc biệt là trong các tình huống cần lưu lượng nhanh và lưu lượng tái tạo lại.
Ví dụ, trong quá trình in, mực thixotropic có thể ổn định cấu trúc màu và đảm bảo rằng màu in có thể được sao chép chính xác.Đặc tính này ngăn chặn sự chảy xệ của mực trên bề mặt thẳng đứng.
Đối diện với chất lỏng thixotropic là một chất lỏng lưu biến.Khi loại chất lỏng này chịu lực cắt, độ nhớt của nó sẽ tăng theo thời gian, cho thấy nó trở nên nhớt hơn.Cấu trúc vi mô của chất lỏng lưu biến tăng dần khi cắt liên tục, có thể là do sự kết tinh do cắt.
Chất lỏng lưu biến là tương đối hiếm, nhưng chúng cho thấy tiềm năng lớn trong nhiều ứng dụng tiềm năng, đặc biệt là trong các lĩnh vực đệm và bảo vệ.
Ví dụ về chất lỏng lưu biến bao gồm một số thạch cao nhất định, mực in và chất bôi trơn.Trong những năm gần đây, các nhà nghiên cứu cũng đã tiếp tục khám phá các cách sử dụng có thể của các vật liệu lưu biến, đặc biệt là trong việc áp dụng sự hấp thụ rung động, có thể cung cấp những lợi thế đáng kể trong quân đội, thiết bị thể thao và thậm chí cả thiết bị an toàn ô tô.
Để tổng hợp, các chất lỏng và chất lỏng lưu biến thixotropic và lưu biến đại diện cho hai khái niệm quan trọng trong động lực học chất lỏng, nhấn mạnh các hiện tượng và ứng dụng khác nhau do những thay đổi về độ nhớt theo thời gian.Việc sử dụng tiềm năng và hướng nghiên cứu của họ trong thế giới thực chắc chắn là những chủ đề có giá trị thảo luận chuyên sâu cho giới khoa học và công nghiệp.
Các tính chất của các chất lỏng ma thuật này khiến chúng ta suy nghĩ lại về hành vi và hiệu suất của chất lỏng, cho dù trong cuộc sống hàng ngày hoặc trong các lĩnh vực công nghiệp chuyên nghiệp.Vì vậy, bạn đã bao giờ nhận thấy những thay đổi trong các tính chất của chất lỏng xung quanh bạn và tự hỏi về các nguyên tắc đằng sau chúng?