Fluido no newtoniano

Características[editar]

Aunque el concepto de viscosidad se usa habitualmente para caracterizar un material, puede resultar inadecuado para describir el comportamiento mecánico de algunas sustancias, en concreto, los fluidos no newtonianos. Estos fluidos se pueden caracterizar mejor mediante otras propiedades reológicas, propiedades que tienen que ver con la relación entre el esfuerzo y los tensores de tensiones bajo diferentes condiciones de flujo, tales como condiciones de esfuerzo cortante.

Elaboración[editar]

Un ejemplo barato y no tóxico de fluido no newtoniano puede hacerse fácilmente añadiendo maizena en una taza con agua. Se añade la maizena en pequeñas proporciones y se revuelve lentamente. Cuando la suspensión se acerca a la concentración crítica es cuando las propiedades de este fluido no newtoniano se hacen evidentes. La aplicación de una fuerza con la cucharilla hace que el fluido se comporte de forma más parecida a un sólido que a un líquido.. Si se deja en reposo recupera su comportamiento como líquido.

Algunas sustancias tienen fluidos no newtonianos. Entre ellos se incluye:²​

• Disoluciones jabonosas, y pasta de dientes.
• Comida, como mantequilla, queso, mermelada, ketchup, mayonesa, sopa, caramelo masticable y yogur.
• Sustancias naturales como el magma, la lava y extractos como el de vainilla.
• Fluidos biológicos como la sangre, la saliva, la mucosa y el líquido sinovial.
• Lodo y cemento, tipos de emulsión como la mayonesa.

Oobleck[editar]

Oobleck en un equipo de música. Al aplicar fuerza al oobleck, mediante ondas sonoras en este caso, el líquido no newtoniano se hace más espeso.³​

Un ejemplo barato y no tóxico de fluido no newtoniano puede hacerse fácilmente añadiendo maicena en una taza de agua. A este se le llama "oobleck", "ooze" o "barro mágico" (1 parte de agua por cada 1'5–2 de maicena).⁴​⁵​⁶​ La harina de maíz no cocida tiene las mismas propiedades. El nombre "oobleck" deriva del libro Bartholomew and the Oobleck de Dr. Seuss.⁴​

Debido a sus propiedades, oobleck se suele utilizar para mostrar sus comportamientos inusuales ante las fuerzas de agentes externos. Una persona puede caminar sobre oobleck sin sumergirse debido a su espesor.

Flubber[editar]

Artículo principal: Flubber (material)

El "flubber" es un fluido no newtoniano fácil de fabricar. Su comportamiento es viscoso o gelatinoso.⁷​

Caramelo helado[editar]

Otro ejemplo es el helado de caramelo (siempre que contenga hidrocoloides como carragenano y goma gellan). La aplicación repentina de fuerza(metiendo un dedo, por ejemplo, o volcando rápidamente el recipiente) hace que el líquido se comporte como un material sólido. Esto es un comportamiento de endurecimiento por cizalladura, propio de los fluidos no newtonianos. Otras acciones más suaves, como introducir lentamente una cuchara, harán que el material responda como un estado líquido. Sin embargo, remover la cuchara en el interior hará que vuelve a comportarse temporalmente como un material sólido.⁸​

Silly Putty[editar]

Artículo principal: Silly Putty

Silly Putty es un polímero de silicona basado en suspensión que fluye, o se rompe dependiendo de su estado.

Brea o resina de planta[editar]

Artículo principal: Brea

La resina de planta es polímero viscoso sólido. Al dejarlo en un recipiente fluirá lentamente. Si se comprime con fuerza, se convierte en sólido.

Ketchup[editar]

El ketchup fluye lentamente a bajos niveles de deformación y rápidamente a altos.

Usos[editar]

Se investiga con este tipo de fluidos para la fabricación de chalecos antibalas, debido a su capacidad para absorber la energía del impacto de un proyectil a alta velocidad; pero permaneciendo flexibles si el impacto se produce a baja velocidad.

Un ejemplo familiar de un fluido con el comportamiento contrario es la pintura. Se desea que fluya fácilmente cuando se aplica con el pincel y se le aplica una presión, pero una vez depositada sobre el lienzo se desea que no gotee.