fluido Complex - Complex fluid

Fluidos complexos são binários misturas que têm uma coexistência entre duas fases : sólido-líquido ( suspensões ou soluções de macromoléculas, tais como polímeros), gás-sólido ( granular ), líquido-gás ( espumas ) ou líquido-líquido ( emulsões ). Eles exibem respostas mecânicas invulgares para aplicar o stress ou deformação devido às restrições geométricas que a coexistência fase impõe. A resposta mecânica inclui as transições entre o comportamento do tipo sólido e fluidos semelhantes, bem como flutuações. As suas propriedades mecânicas pode ser atribuída às características tais como a desordem alta, de encarceramento, e o agrupamento em várias escalas de comprimento.

Exemplo

Creme de barbear é um exemplo de um fluido complexo. Sem o stress, a espuma parece ser um sólido: ele não flui e pode suportar (muito) de luz cargas . No entanto, quando o estresse adequada é aplicada, creme de barbear flui facilmente como um fluido. No nível de bolhas individuais, o fluxo é devido a rearranjos de pequenos acervos de bolhas. Nesta escala, o fluxo não é bom, mas em vez disso consiste em flutuações devido a rearranjos das bolhas e lançamentos de stress. Estas flutuações são semelhantes às flutuações que são estudadas em terremotos .

Dinâmica

As dinâmicas das partículas em fluidos complexos são uma área de pesquisa atual. Energia perdida devido ao atrito pode ser um não-linear função da velocidade e forças normais. A inibição topológica a fluir pela aglomeração de partículas constituintes é um elemento chave nestes sistemas. Sob certas condições, incluindo altas densidades e baixas temperaturas , quando accionado externamente para induzir o fluxo, fluidos complexos são caracterizados por intervalos irregulares de comportamento do tipo sólido, seguido de relaxação de tensão devido a rearranjos de partículas. A dinâmica destes sistemas são altamente não-linear na natureza. O aumento da tensão por uma quantidade ínfima ou um pequeno deslocamento de uma única partícula pode resultar na diferença entre um comportamento de estado e tipo fluido preso.

Embora muitos materiais encontrados na natureza pode caber na classe de fluidos complexos, muito pouco é bem compreendido sobre eles. conclusões inconsistentes e controversos relativos a suas propriedades materiais ainda persistem. O estudo cuidadoso desses sistemas pode levar a "nova física" e novos estados da matéria. Por exemplo, tem sido sugerido que estes sistemas podem encravar e um "diagrama de fases interferência" pode ser usado para considerar como esses sistemas podem emperrar e desobstrua. Não se sabe se o prosseguimento da investigação irá demonstrar estes resultados, ou se um tal quadro teórico será útil. Até agora este grande corpo de trabalho teórico tem sido mal suportado com experimentos.

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