Mikä on tiksotropia?

Tiksotropia on ominaisuus, joka ilmenee joissakin nesteissä, joilla on geelimäinen koostumus, kun ne ovat paikallaan, mutta jotka ohuet, kun ne altistuvat leikkausjännitykselle. Yksi klassisista esimerkeistä tiksotrooppisesta nesteestä on juoksuhiekka. Niin kauan kuin se on häiriötöntä, hiekka on suhteellisen paksua. Kun jotain putoaa sisään ja alkaa heilua ympäriinsä, mikä aiheuttaa stressiä juoksuhiekkaan, se muuttuu nestemäisemmäksi. Sen lisäksi, että tiksotropia kiinnostaa ihmisiä, jotka sattuvat joutumaan juoksuhiekkaan, se on ominaisuus, jota voidaan hyödyntää monilla mielenkiintoisilla tavoilla.

Tiksotrooppisesta nesteestä tulee yhä vähemmän viskoosia, kun se altistuu rasitukselle, kuten sekoittamiselle, ravistamiselle tai sekoittamiselle. Heti kun rasitus lakkaa, neste palauttaa viskositeettinsa ja muuttuu hitaasti jälleen puolikiinteäksi. Tämä on toisin kuin reopektinen neste, jonka viskositeetti kasvaa sekoituksen aikana; esimerkiksi maissitärkkelyksen ja veden seos on hyytelömäinen levossa, mutta kiinteytyy paineen alaisena. Maissitärkkelystä ja vesipulloa käytetään joskus luonnontieteellisissä tunneissa oppilaiden esittelemiseksi käsitteelle nesteellä, jonka he voivat tuntea ja manipuloida.

Insinöörien on harkittava tiksotropiaa rakennetta suunnitellessaan, koska jotkut alustat voivat olla tiksotrooppisia. Esimerkiksi kun insinöörit rakentavat rakenteita talteenotetulle maaperälle, alla olevat savet voivat nesteytyä maanjäristyksen aikana, mikä aiheuttaa turvallisuusriskin. Vaikka on mahdollista rakentaa tiksotrooppisia savia ja maaperää, on huolehdittava turvallisuudesta ja kiinnitettävä rakenne alustaan, joka ei nesteytä rasituksen aikana, kuten kallioperään.

Öljy- ja kaasuteollisuudessa käytettävät porausnesteet voivat myös olla tiksotrooppisia. Nesteet pysyvät paikallaan suhteellisen kiinteinä, mutta nesteytyvät, koska niitä käytetään porauksen aikana voiteluaineina. Tiksotropia kiinnostaa myös ihmisiä, jotka työskentelevät savien kanssa, kuten savenvalajia, ja joillakin elintarviketeollisuuden aloilla. Joillakin elintarvikkeilla on ominaisuuksia, kuten tiksotropia, jotka voivat häiritä niiden käsittelyä ja käsittelyä.

Nesteen mekaniikkaa opiskelevilla insinööreillä on useita selityksiä siitä, miten tiksotropia toimii, riippuen käytetystä nesteestä ja siihen kohdistuvista voimista. Tämän ominaisuuden ymmärtäminen voi olla tärkeää tiksotrooppisten nesteiden kanssa työskenteleville ihmisille, koska sen avulla he voivat ennustaa nesteiden käyttäytymistä ja tutkia tapoja, joilla tätä ominaisuutta voidaan hyödyntää.