UNIVERSIDAD CONTINENTAL FRANS GIANCARLO LIÑAN JIMENEZ

Fluido no-newtonianoUn fluido no newtoniano es aquél cuya viscosidad varía con la temperatura y presión, pero no con la variación dv/dy.

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 oscilatorio.

Un ejemplo barato y no tóxico de fluido no newtoniano puede hacerse fácilmente añadiendo almidón de maíz en una taza de agua. Se añade el almidón 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. 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.

Dentro de los principales tipos de fluidos no newtonianos se incluyen los siguientes:

Tipo de fluido Comportamiento Características Ejemplos

Plásticos

Plástico perfecto

La aplicación de una deformación no conlleva un esfuerzo de resistencia en sentido contrario

Metales dúctiles una vez superado el límite elástico

Plástico de Bingham

Relación lineal, o no lineal en algunos casos, entre el esfuerzo

Barro, algunos

cortante y el gradiente de deformación una vez se ha superado un determinado valor del esfuerzo cortante

coloidesLimite seudoplastico

Fluidos que se comportan como seudoplásticos a partir de un determinado valor del esfuerzo cortante

Limite dilatante

Fluidos que se comportan como dilatantes a partir de un determinado valor del esfuerzo cortante

Fluidos que siguen la Ley de la Potencia

seudoplásticoLa viscosidad aparente se reduce con el gradiente del esfuerzo cortante

Algunos coloides, arcilla, leche, gelatina, sangre.

DilatanteLa viscodidad aparente se incrementa con el gradiente del esfuerzo cortante

Soluciones concentradas de azúcar en agua, suspensiones de almidón de maíz o de arroz.

Fluidos Viscoelásticos

Material de Maxwell

Combinación lineal "serie" de efectos elásticos y viscosos

Metales, Materiales compuestos

Fluido Oldroyd-B

Combinación lineal de comportamiento como fludio Newtoniano y como material de Maxwel

Betún, Masa panadera, nailon, Plastilina

Material de Combinación lineal "paralela"

Kelvin de efectos elásticos y viscosos

PlásticoEstos materiales siempre vuelven a un estado de reposo predefinido

Fluidos cuya viscosidad depende del tiempo

ReopécticoLa viscosidad aparente se incrementa con la duración del esfuerzo aplicado

Algunos lubricantes

TixotrópicoLa viscosidad aparente decrece con la duración de esfuezo aplicado

Algunas variedades de mieles, kétchup, algunas pinturas antigoteo.