Algunos efectos de fluidos poliméricos

INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA DE LOS POLÍMEROS.

Efecto Weissenberg
En la figura 1 se observa que si se coloca agua en un vaso de precipitados y se agita a una velocidad moderada con un agitadorcilíndrico, en la superficie del agua alrededor del agitador se produce una depresión. En realidad el efecto podría haberse anticipado, pues por la acción del agitador el agua también empieza a girar y lafuerza centrífuga tiende a desplazarla hacia las paredes del recipiente. El resultado neto es acumular fluido en las paredes y producir una deficiencia alrededor del cilindro, la cual se manifiesta enla depresión central. Sin embargo, esta explicación intuitiva es inválida si el fluido es polimérico. En este caso sucede precisamente el efecto contrario: el fluido no sólo se concentra alrededordel agitador, sino que también trepa por él. A este fenómeno se le conoce como efecto Weissenberg y fue descubierto por Karl Weissenberg en Inglaterra durante la segunda Guerra Mundial. El efectoWeissenberg se explica como consecuencia del esfuerzo normal σ, que actúa como un esfuerzo anular alrededor de la varilla. Las líneas de corriente son circunferencias concéntricas y la extra-tensión a lolargo de estas líneas "estrangula" al fluido y lo impulsa hacia el centro contra la fuerza centrífuga y hacia arriba contra la fuerza gravitatoria, moviéndose así a lo largo de la varilla. La reacciónsobre el fondo de la vasija que no deberá estar situada demasiado alejada del final de la varilla, ayuda a la elevación de la superficie sobre el eje.

Figura 1. Efecto Weissenberg
Efecto BarusOtro efecto un tanto sorprendente es el comportamiento que exhibe un fluido polimérico al emerger de un orificio. En el caso del agua, ésta no se expande ni se contrae, pero un líquido polimérico puede"hincharse" y aumentar su sección transversal hasta por un factor de cinco De hecho, este efecto podemos observarlo fácilmente al oprimir un tubo de pasta dental (Figura 2). Para explicar el...