Fluidos no Newtonianos


























Introducción.
“Fluidos no Newtonianos”.

Un fluido no newtoniano1 es aquel fluido cuya viscosidad2 varía con la tensión cortante que se le aplica, es decir, se deforman conforme a la presión que les apliques al tocarlos. No tiene un valor de viscosidad definido y constante, a diferencia de un fluido newtoniano.3 4
Estos fluidos se comportande una manera difícil de describir ya que no cumplen las leyes establecidas por Isaac Newton.5 6
Si a estos fluidos les aplicamos una fuerza menor su estado seguirá siendo líquido-viscoso y el objeto introducido se hundirá. Pero en cambio, si le aplicamos una fuerza mayor o sea más fuerte, ésta cambiará su estado a sólido obstruyendo el paso de cualquier objeto.
Este tipo de fluidos secomportan como fluidos newtonianos7 cuando la tensión o fuerza aplicada es pequeña. Sin embargo sobre ellos se le aplica una tensión intensa en un corto espacio de tiempo, el material se estresa, aumentando su viscosidad proporcionalmente a dicha solicitud, aumentando también la fuerza de cohesión.8 9
En este experimento demostraremos que debido a que la masa es un fluido no newtoniano, ésta cambiará suestado debido a tensión que apliquemos sobre ella. El cambio en la viscosidad de este material también depende de la temperatura10 ya que si éste está muy frío el nivel de cohesión entre las partículas, es decir la unión entre ellas, aumentará y esto hará que se haga sólido.
Al momento de golpear el fluido se genera un movimiento ondulatorio11 que produce vibraciones afectando a las partículasy juntándolas aún más, lo que lo vuelve sólido. De la misma manera, al ejercer presión,12 13 la cohesión de sus partículas aumentará volviendo sólido el fluido.
Si le aplicamos una fuerza menor su estado seguirá siendo líquido-viscoso y el objeto introducido se hundirá. Pero en cambio si le aplicamos una fuerza mayor o sea más fuerte, ésta cambiará su estado a sólido obstruyendo el paso decualquier objeto.
Con este experimento podemos observar que con algo cotidiano y tan simple como la fécula de maíz y agua se puede obtener una mezcla compleja, cuyas características físicas dan como resultado un fluido que puede tener aplicaciones prácticas como la fabricación de chalecos antibalas, paredes de contención y anti choques. 14


¿Cómo hacer un fluido no Newtoniano?
EXPERIMENTO 1.Materiales:
Maicena: Harina refinada de maíz o almidón de maíz (cantidad opcional).
Agua (cantidad opcional).
1 recipiente (preferiblemente de plástico).

Preparación:
1.- Se vierte un poco de agua en un recipiente.
2.- Vamos agregando la maicena a mayor cantidad que la del agua mezclando las sustancias con las manos hasta conseguir la consistencia deseada (viscosa).
La cantidadimplementada dependerá del tamaño del recipiente. Pero para lograr que nuestro experimento salga, la masa tiene que tener una consistencia viscosa.






Resultado y conclusiones:
Al mezclar el agua con la maicena, obtendremos una masa con aspecto viscoso. La cual al momento de golpearla con bastante fuerza y rápidamente, utilizando la mano o algún otro objeto, la masa se volverá sólida debido a lacohesión(unión) de sus partículas y al introducir algo a la masa con mucha lentitud, ésta volverá de nuevo a tener un aspecto viscoso-líquido haciendo que el objeto que intruzcamos se hunda.
En este experimento se muestra cómo podemos incluso correr por encima de la superficie de una piscina llena de un fluido no newtoniano, pegarle con martillos, balacearlo, etc. Y a pesar de eso el fluidosiempre estará sólido, siempre y cuando se le aplique la fuerza suficiente y rápida para que esto pase.
Un artículo de Waitukaitis y Jaeger aparecido en Nature dice que este fluido se solidifica por la compresión de partículas que hay.
Esto quiere decir que la causa de que el fluido se vuelva sólido al momento de golpearlo con una rapidez y fuerza suficiente es debido a la aglomeración de las...