Cos'è fluido non newtoniano?

Fluidi non newtoniani

Un fluido non newtoniano è un fluido la cui viscosità varia in funzione della sollecitazione applicata. A differenza dei <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/fluidi%20newtoniani">fluidi newtoniani</a>, che presentano una viscosità costante a una data temperatura e pressione, i fluidi non newtoniani mostrano un comportamento più complesso e dipendente dal tempo.

Caratteristiche principali:

Viscosità variabile: La caratteristica distintiva è che la loro <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/viscosità">viscosità</a> non è costante e può cambiare con il gradiente di velocità di taglio (shear rate) o nel tempo.
Comportamento dipendente dal tempo: Alcuni fluidi non newtoniani mostrano comportamento <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/tissotropico">tissotropico</a> (la viscosità diminuisce nel tempo sotto sollecitazione costante) o <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/reopettico">reopettico</a> (la viscosità aumenta nel tempo sotto sollecitazione costante).

Tipi di fluidi non newtoniani:

Fluidi pseudoplastici (shear-thinning): La viscosità diminuisce all'aumentare dello shear rate. Esempi: vernici, ketchup, sangue.
Fluidi dilatanti (shear-thickening): La viscosità aumenta all'aumentare dello shear rate. Esempi: amido di mais e acqua ("oobleck"), alcune sospensioni ceramiche.
Fluidi di Bingham: Si comportano come solidi finché non viene superata una certa soglia di stress (yield stress), oltre la quale iniziano a fluire. Esempi: dentifricio, fango, alcuni tipi di cioccolato.
Fluidi viscoelastici: Mostrano sia proprietà viscose (resistenza al flusso) che elastiche (capacità di ritornare alla forma originale dopo la deformazione). Esempi: polimeri fusi, impasti, alcuni tipi di gel.

Applicazioni:

I fluidi non newtoniani trovano applicazioni in una vasta gamma di settori, tra cui:

Industria alimentare: Lavorazione di alimenti come ketchup, maionese, yogurt.
Industria cosmetica: Produzione di creme, lozioni, shampoo.
Industria chimica: Produzione di vernici, inchiostri, polimeri.
Ingegneria biomedica: Studio del flusso sanguigno, progettazione di fluidi di perfusione.
Ingegneria civile: Studio del comportamento del fango e del calcestruzzo.

La comprensione del comportamento dei fluidi non newtoniani è cruciale per la progettazione e l'ottimizzazione di processi industriali e prodotti.