Imagen de la estructura microscópica de las suspensiones coloidales de adelgazamiento y engrosamiento por...

Área de la Ciencia:

• Reología de fluidos complejos.
• La ciencia coloidal es la ciencia coloidal.
• Física de la materia blanda Física de la materia blanda

Sus antecedentes:

• La viscosidad en las suspensiones coloidales depende de la velocidad de cizallamiento, lo que afecta a los procesos naturales e industriales.
• Las dinámicas de partículas microscópicas que subyacen al comportamiento no newtoniano son difíciles de medir.
• Comprender la disposición de las partículas y las interacciones es clave para explicar las firmas de flujo.

Objetivo del estudio:

• Para investigar los orígenes microscópicos del adelgazamiento y el engrosamiento del corte en suspensiones coloidales.
• Para correlacionar el comportamiento de flujo macroscópico con la dinámica de partículas microscópicas.
• Para demostrar una técnica combinada de microscopía y medición de fuerza.

Principales métodos:

• Utilizó microscopía confocal rápida para imágenes de alta resolución del movimiento de partículas.
• Empleó mediciones de fuerza simultáneas para cuantificar las interacciones entre partículas.
• Estudio sistemático de la estructura de la suspensión en diferentes regímenes de flujo.

Principales resultados:

• El adelgazamiento del corte se atribuyó a una contribución reducida de las fuerzas entrópicas a nivel de partículas.
• El engrosamiento de la cizalla estaba relacionado con el agrupamiento de partículas impulsado por las fuerzas de lubricación hidrodinámicas.
• Las dinámicas microscópicas de una sola partícula se observaron directamente durante las transiciones de flujo.

Conclusiones:

• El estudio proporciona evidencia microscópica directa de los orígenes del flujo no newtoniano en suspensiones coloidales.
• La combinación de la microscopía confocal rápida y las mediciones de fuerza ofrecen un enfoque poderoso para el estudio de fluidos complejos.
• Los hallazgos avanzan en la comprensión de las propiedades reológicas en materiales industrialmente relevantes.