Una suspensión coloidal de espesamiento por cizallamiento que funciona mediante el endurecimiento progresivo por...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales
• Dinámica de Fluidos
• Reología

Sus antecedentes:

• Los fluidos convencionales de espesamiento por cizallamiento (STF) y su dinámica de endurecimiento están bien investigados.
• Los modelos existentes explican la hidrodinámica, la ruptura de la lubricación y la fricción entre partículas en los STF.

Objetivo del estudio:

• Investigar la dinámica de endurecimiento de los fluidos de espesamiento por cizallamiento a base de líquidos iónicos (ILSTF).
• Explorar la naturaleza lubricada de los ILSTF durante el espesamiento por cizallamiento y la solidificación inducida por impacto.
• Desarrollar un modelo para la dinámica de endurecimiento en ILSTF.

Principales métodos:

• Pruebas reológicas para caracterizar el comportamiento de espesamiento por cizallamiento.
• Pruebas de impacto normal dinámico para desencadenar el endurecimiento y la solidificación.
• Desarrollo y aplicación de un Modelo de Masa Añadida Modificada basado en el marco de Solidificación Normal Activada por Impacto (IANS).

Principales resultados:

• Los ILSTF exhiben un comportamiento lubricado no solo en el espesamiento por cizallamiento fuerte sino también durante el endurecimiento y la solidificación.
• Una capa de solvatación de unos pocos nanómetros lubrica las nanopartículas de sílice durante el endurecimiento por impacto.
• El espesor de la capa de solvatación disminuye debido al apretamiento por el aumento de la tensión, lo que define un ámbito de endurecimiento progresivo.

Conclusiones:

• Los fluidos de espesamiento por cizallamiento a base de líquidos iónicos demuestran una dinámica de endurecimiento lubricado única.
• El Modelo de Masa Añadida Modificada describe con precisión el endurecimiento con un límite sólido.
• Los hallazgos introducen una nueva comprensión del endurecimiento progresivo en los ILSTF.