La tixotropía es una propiedad de adelgazamiento por cizallamiento dependiente del tiempo . Ciertos geles o fluidos que son espesos o viscosos en condiciones estáticas fluirán (se volverán más delgados, menos viscosos) con el tiempo cuando se sacuden, se agitan, se someten a esfuerzos de cizallamiento o se someten a tensión ( viscosidad dependiente del tiempo ). Luego, necesitan un tiempo fijo para volver a un estado más viscoso. [1] Algunos fluidos pseudoplásticos no newtonianos muestran un cambio de viscosidad dependiente del tiempo ; cuanto más tiempo se somete el fluido a un esfuerzo cortante, menor es su viscosidad. Un fluido tixotrópico es un fluido que tarda un tiempo finito en alcanzar la viscosidad de equilibrio cuando se introduce en un cambio pronunciado en la velocidad de cizallamiento. Algunos fluidos tixotrópicos vuelven a un estado de gel casi instantáneamente, como el ketchup , y se denominan fluidos pseudoplásticos . Otros, como el yogur, tardan mucho más y pueden volverse casi sólidos. Muchos geles y coloides son materiales tixotrópicos, que exhiben una forma estable en reposo pero se vuelven fluidos cuando se agitan. La tixotropía surge porque las partículas o los solutos estructurados requieren tiempo para organizarse. Mewis y Wagner proporcionaron una descripción general de la tixotropía. [2]
Algunos fluidos son antitixotrópicos: el esfuerzo cortante constante durante un tiempo provoca un aumento de la viscosidad o incluso la solidificación. Los fluidos que exhiben esta propiedad a veces se denominan reopecticos . Los fluidos antitixotrópicos están menos documentados que los fluidos tixotrópicos. [2]
Ejemplos naturales
Algunas arcillas son tixotrópicas, con un comportamiento de gran importancia en la ingeniería estructural y geotécnica . Los deslizamientos de tierra , como los que ocurren comúnmente en los acantilados alrededor de Lyme Regis , Dorset y en el desastre del vertedero de Aberfan en Gales, son evidencia de este fenómeno. De manera similar, un lahar es una masa de tierra licuada por un evento volcánico , que se solidifica rápidamente una vez que se detiene.
Los lodos de perforación utilizados en aplicaciones geotécnicas pueden ser tixotrópicos. La miel de abejas melíferas también puede exhibir esta propiedad bajo ciertas condiciones (como la miel de brezo o la miel de mānuka ).
Tanto el citoplasma como la sustancia fundamental del cuerpo humano son tixotrópicos, al igual que el semen . [3]
Algunos depósitos de arcilla que se encuentran en el proceso de exploración de cuevas exhiben tixotropismo: un banco de lodo de apariencia sólida inicialmente se volverá espeso y producirá humedad cuando se excave o se perturbe de otra manera. Estas arcillas fueron depositadas en el pasado por corrientes de baja velocidad que tienden a depositar sedimentos de grano fino.
Un fluido tixotrópico se visualiza mejor con una pala de remo incrustada en el barro. La presión sobre el remo a menudo resulta en un lodo tixotrópico altamente viscoso (más sólido) en el lado de alta presión de la pala, y lodo tixotrópico de baja viscosidad (muy fluido) en el lado de baja presión de la pala del remo. El flujo desde el lado de alta presión hacia el lado de baja presión de la pala del remo no es newtoniano. (es decir, la velocidad del fluido no es linealmente proporcional a la raíz cuadrada del diferencial de presión sobre la pala del remo).
Aplicaciones
Muchos tipos de pinturas y tintas, por ejemplo, plastisoles utilizados en la impresión de serigrafía textil, exhiben cualidades tixotrópicas. [4] En muchos casos, es deseable que el fluido fluya lo suficiente para formar una capa uniforme, y luego resistir el flujo adicional, evitando así el hundimiento en una superficie vertical. Algunas otras tintas, como las que se utilizan en la impresión de proceso de tipo CMYK , están diseñadas para recuperar la viscosidad aún más rápido, una vez aplicadas, con el fin de proteger la estructura de los puntos para una reproducción precisa del color.
La tinta tixotrópica (junto con un cartucho presurizado a gas y un diseño especial de bola de corte) es una característica clave del Fisher Space Pen , utilizado para escribir durante vuelos espaciales de gravedad cero por los programas espaciales de EE. UU. Y Rusia.
Las pastas de soldadura utilizadas en los procesos de impresión de fabricación de productos electrónicos son tixotrópicas.
El líquido bloqueador de roscas es un adhesivo tixotrópico que cura anaeróbicamente.
La tixotropía se ha propuesto como una explicación científica de los milagros de licuefacción de sangre como el de San Januarius en Nápoles . [5]
Los procesos de fundición semisólidos, como el tixomoldeo, utilizan la propiedad tixotrópica de algunas aleaciones (principalmente metales ligeros como el magnesio). Dentro de ciertos rangos de temperatura y con la preparación adecuada, una aleación se puede poner en un estado semisólido, que se puede inyectar con menos contracción y mejores propiedades generales que con el moldeo por inyección normal .
La sílice pirógena se usa comúnmente como agente reológico para hacer tixotrópicos los fluidos de baja viscosidad. Los ejemplos van desde alimentos hasta resina epoxi en aplicaciones de unión estructural como juntas de filete .
Etimología
La palabra proviene del griego antiguo θίξις thixis 'tocar' (de thinganein 'tocar') y -tropía , -tropous , del griego antiguo -τρόπος -tropos 'de girar', de τρόπος tropos 'una vuelta', de τρέπειν trepein , 'girar'. Fue inventado por Herbert Freundlich originalmente para una transformación sol-gel . [6]
Ver también
- Plástico Bingham
- Sulfato de calcio
- Dilatante
- Efecto Kaye
- Nanocelulosa
- Polímero
- Masilla tonta
Referencias
- ^ Morrison, Ian (2003). "Dispersiones". Enciclopedia Kirk-Othmer de tecnología química . Enciclopedia Kirk-Othmer de tecnología química . doi : 10.1002 / 0471238961.0409191613151818.a01 . ISBN 978-0471238966.
- ^ a b Mewis, J; Wagner, Nueva Jersey (2009). "Tixotropía". Avances en ciencia de interfases y coloides . 147-148: 214-227. doi : 10.1016 / j.cis.2008.09.005 . PMID 19012872 .
- ^ Hendrickson, T: "Masaje para afecciones ortopédicas", página 9. Lippincott Williams & Wilkins, 2003.
- ^ Köhler, Klaus; Simmendinger, Peter; Roelle, Wolfgang; Scholz, Wilfried; Valet, Andreas; Slongo, Mario (2010). "Pinturas y Recubrimientos, 4. Pigmentos, Diluyentes y Aditivos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Enciclopedia de química industrial de Ullmann . doi : 10.1002 / 14356007.o18_o03 . ISBN 978-3527306732.
- ^ Garlaschelli, L; Ramaccini, F; Della Scala, S (1994). "La Sangre de San Januarius" . Química en Gran Bretaña . 30 (2): 123.}
- ^ Reiner, M; Scott Blair, GW (1967) en Eich, FR, (ed) Rheology, Theory and Applications Vol 4 p 465 (Academic Press, NY)
enlaces externos
- La definición del diccionario de tixotropía en Wikcionario