Desalineación transitoria de esfuerzo y flujo inducida por desorden en materiales blandos vítreos revelada mediante...

Área de la Ciencia:

• Reología de materia blanda
• Ciencia de materiales
• Fluidos complejos

Sus antecedentes:

• Los materiales blandos vítreos como las emulsiones y las espumas son vitales en la industria.
• Se comprende su flujo en estado estacionario, pero no su respuesta a historiales de flujo complejos (por ejemplo, bombeo, mezcla).
• El control de su respuesta mecánica es clave para las aplicaciones industriales.

Objetivo del estudio:

• Investigar cómo el historial de cizallamiento influye en el comportamiento mecánico de los materiales blandos vítreos.
• Descubrir los mecanismos subyacentes de su respuesta a deformaciones complejas.
• Desarrollar un marco para predecir y controlar sus propiedades mecánicas.

Principales métodos:

• Se utilizó un aparato de cizallamiento multieje construido a medida para cambios arbitrarios en la dirección del flujo.
• Se estudió un sistema modelo de materia blanda vítrea bajo historiales de cizallamiento controlados.
• Se empleó un modelo elastoplástico mesoscópico para racionalizar las observaciones experimentales.

Principales resultados:

• Se descubrió una respuesta de cizallamiento transitoria ortogonal a la dirección de cizallamiento aplicada.
• Se observó una superficie de fluencia anisotrópica, que indica una resistencia del material dependiente de la dirección.
• Se demostró que el desorden mecánico local dicta la desalineación macroscópica de esfuerzo y flujo.

Conclusiones:

• El historial de cizallamiento imprime una distribución anisotrópica de tensiones internas en los materiales blandos vítreos.
• El desorden mecánico local es un factor clave en la aparición de la desalineación macroscópica de esfuerzo y flujo.
• Los hallazgos proporcionan un método para sondeo experimental de las distribuciones locales de tensión de fluencia en estos materiales.