Descubre los 3 tipos más comunes de fluidos no newtonianos: dilatantes, pseudoplásticos y tixotrópicos. Conoce sus características y aplicaciones.
3 Tipos Más Comunes de Fluidos No Newtonianos
Los fluidos no newtonianos son aquellos que no siguen las leyes del flujo establecidas por Isaac Newton. A diferencia de los fluidos newtonianos, cuya viscosidad se mantiene constante sin importar las fuerzas que actúan sobre ellos, los fluidos no newtonianos exhiben una viscosidad variable en respuesta a diferentes condiciones. Estos fluidos se encuentran en una amplia variedad de aplicaciones industriales y naturales, y su comportamiento único los hace fascinantes para estudiar y comprender.
1. Fluidos Dilatantes
Los fluidos dilatantes son aquellos que aumentan su viscosidad cuando se someten a una fuerza de corte. En otras palabras, cuanto más rápido se aplique la fuerza de corte, más espeso se vuelve el fluido. Un ejemplo común de fluido dilatante es una mezcla de agua y almidón de maíz. Cuando se aplica una fuerza rápida, como golpear la mezcla con un martillo, se vuelve sólida y se comporta como un material elástico. Sin embargo, si se aplica una fuerza lenta, como agitarla suavemente, la mezcla fluye como un líquido.
Este comportamiento inusual se debe a las interacciones complejas entre las partículas del almidón de maíz y el agua. Bajo una fuerza rápida, las partículas se entrelazan formando una estructura tridimensional que evita que el fluido fluya. Sin embargo, bajo una fuerza lenta, las partículas tienen tiempo suficiente para reorganizarse y permitir que el fluido fluya libremente.
2. Fluidos Pseudoplásticos
Los fluidos pseudoplásticos muestran una disminución de la viscosidad a medida que se incrementa la fuerza de corte. En otras palabras, cuanto más se agita o se somete a fuerzas de corte, más líquido se vuelve. Un ejemplo común de un fluido pseudoplástico es la pintura. Cuando se agita la pintura, se vuelve más fácil de aplicar, ya que su viscosidad disminuye.
El comportamiento de los fluidos pseudoplásticos se debe a la reorganización de sus moléculas o partículas en respuesta a la fuerza de corte. A medida que se agita o se aplica una fuerza, las moléculas se alinean y se deslizan unas sobre otras, lo que reduce la viscosidad del fluido. Este comportamiento es útil en aplicaciones donde se requiere una fácil aplicación o vertido, como la pintura, las tintas o las suspensiones.
3. Fluidos Tixotrópicos
Los fluidos tixotrópicos son aquellos que muestran una disminución de la viscosidad con el tiempo cuando se someten a una fuerza de corte constante. En otras palabras, a medida que un fluido tixotrópico se agita o se somete a una fuerza de corte, su viscosidad disminuye gradualmente con el tiempo. Sin embargo, una vez que se detiene la fuerza de corte, el fluido recupera su viscosidad original. La crema dental es un ejemplo común de un fluido tixotrópico. Cuando se aplica presión sobre ella al cepillarse los dientes, se vuelve menos viscosa y más fácil de esparcir, pero una vez que se deja de aplicar la presión, recupera su espesor original.
El comportamiento tixotrópico se debe a la reorganización de las estructuras en el fluido. Bajo la influencia de la fuerza de corte, las estructuras se rompen y se alinean, lo que reduce la viscosidad del fluido. Sin embargo, con el tiempo, estas estructuras se reforman y el fluido recupera su viscosidad original. Este comportamiento es beneficioso en aplicaciones como la industria de la pintura, donde se requiere una fácil aplicación, pero se desea que el revestimiento sea duradero y tenga una buena adherencia.
En resumen, los fluidos no newtonianos son fascinantes por su comportamiento variable de viscosidad en respuesta a las fuerzas de corte. Los fluidos dilatantes aumentan su viscosidad con la fuerza de corte, los fluidos pseudoplásticos disminuyen su viscosidad y los fluidos tixotrópicos disminuyen su viscosidad con el tiempo bajo una fuerza de corte constante. Estos fluidos se encuentran en numerosas aplicaciones, desde alimentos y productos de cuidado personal hasta industrias químicas y farmacéuticas. Su estudio y comprensión son fundamentales para el desarrollo de tecnologías innovadoras y eficientes.
