Fluido non newtoniano
Si definisce non newtoniano un fluido la cui viscosità varia a seconda dello sforzo di taglio che viene applicato. Di conseguenza, i fluidi non newtoniani possono non avere una ben definita viscosità. Molte soluzioni polimere sono fluidi non newtoniani.
Un'altra definizione: hanno un tempo di risposta lungo alla deformazione.
Nonostante il concetto di viscosità sia usato comunemente per caratterizzare un materiale, può risultare inadeguato a descrivere il comportamento meccanico di una sostanza e in modo particolare dei fluidi non newtoniani.
Classificazione
- Materiale Kelvin: combinazione lineare "parallela" di effetti elastici e viscosi
- Materiale anelastico: il materiale ritorna ad un ben definito "stato di forma"
- Materiale in cui la viscosità varia in funzione della velocità di deformazione: fluidi pseudoplastici (la viscosità diminuisce all'aumentare della velocità di deformazione); fluidi dilatanti (la viscosità aumenta all'aumentare della velocità di deformazione).
La maggior parte dei fluidi non newtoniani hanno un comportamento pseudoplastico.
Esempi comuni
Un esempio (economico e non tossico) di fluido non newtoniano e, precisamente, di fluido dilatante, può essere realizzato miscelando acqua e amido di mais. L'applicazione di una forza – per esempio stendendo la superficie con un dito o capovolgendo rapidamente il contenitore in cui è posto – induce il fluido a comportarsi come un solido più che come un liquido. Questa è la proprietà di "shear thickening" del fluido non newtoniano. Applicando forze più deboli, come il lento inserimento di un cucchiaio nel fluido, lo manterrà nel suo stato liquido. Una persona che si muova velocemente e che applichi una forza sufficiente con i piedi, può letteralmente camminare sopra un tale liquido[1].
Dal punto di vista pratico, una sostanza definibile come fluido pseudoplastico, viene richiesta quando, ad esempio, si devono eseguire processi di verniciatura o serigrafia (esempio: la vernice è fluida finché viene applicata con il pennello o a spruzzo ma diventa molto più viscosa e "non cola" quando la sollecitazione cessa). Fluidi come le vernici sono detti "shear-thinning".
Altri esempi molto comuni di fluidi non newtoniani sono rappresentati dal sangue, dall'asfalto, dal dentifricio e, più in generale, dai fluidi polimerici.
