Endurecimiento de fluidos por deformación

Muchas disoluciones de polímeros tienen el comportamiento que se ve en la imagen. Se denomina endurecimiento por deformación y se debe a que dicha deformación reorienta las cadenas moleculares de tal manera que el material presenta mayor resistencia. En este caso, el chorro está siendo “tirado” por la acción de la gravedad. Eso hace que se estreche y que en su interior las macromoléculas se alineen en la misma dirección del eje del chorro. De este modo, el material adquiere más dureza y rigidez en la dirección del estiramiento.

El grado de endurecimiento por deformación depende de factores intrínsecos y extrínsecos. Los factores intrínsecos importantes incluyen la estructura molecular, la energía cohesiva, la distribución estadística de pesos moleculares de las cadenas poliméricas, su ramificación, el grado de cristalinidad. Son factores extrínsecos la velocidad de deformación, la temperatura o la geometría de la muestra.

Este tipo de comportamiento es común en fluidos no newtonianos y lo estudia la llamada reología extensional. El efecto influye mucho en la formación de puentes líquidos (es decir, líquidos que se extienden entre dos superficies sólidas). Piénsese, por ejemplo, en una pintura recién aplicada. Si se toca y se levanta el dedo se formará un puente líquido. Estos desempeñan un papel central en varias aplicaciones industriales y fenómenos naturales. En los procesos de impresión, los puentes líquidos experimentan una extensión significativa cuando se transfieren de una superficie a otra.

Además de las pinturas, hay muchos fluidos cotidianos que tienen un comportamiento de reología extensional como el que se está comentando, como el kétchup, la mayonesa, la pasta de dientes o la sangre, si bien no con todos ellos se puede hacer un experimento como el de la imagen en el que el fenómeno se observe tan claramente.

Otros materiales experimentan ablandamiento por deformación, pero el fenómeno es menos común.

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