Впервые исследователи смогли получить изображения, дающие беспрецедентные подробности того, как частицы ведут себя в жидкой суспензии, когда происходит явление, известное как загустение при сдвиге. Эта работа позволяет нам непосредственно понять процессы, лежащие в основе сдвигового утолщения, которые ранее были поняты только на основе логических выводов и компьютерного моделирования.
Исследователи потратили годы, пытаясь точно понять, как и почему происходит утолщение при сдвиге. Однако исследователи были вынуждены полагаться на косвенные эксперименты, потому что они не смогли уловить точное поведение частиц в растворе, когда происходит сгущение при сдвиге. До настоящего времени.
Группа исследователей из Университета штата Северная Каролина и Северо-Восточного университета использовала специальный инструмент, называемый конфокальным реометром, для получения микроскопических изображений частиц в растворе, когда они подвергались нагрузке, чтобы вызвать сгущение при сдвиге. Компьютерное моделирование использовалось для подтверждения экспериментальных наблюдений.
«По мере увеличения напряжения мы смогли увидеть, как между частицами формируются сложные сети» , — говорит Лилиан Сяо, автор статьи о работе и доцент кафедры химической и биомолекулярной инженерии в NC State. «И формы этих сетей зависели от формы и шероховатости частиц. В частности, то, как соседние частицы перестраиваются при приложении напряжения, диктует способ их утолщения при сдвиге.
«Понимание этих корреляций между шероховатостью частиц, крупномасштабными частицами и утолщением при сдвиге позволяет нам лучше прогнозировать поведение суспензий при загущении при сдвиге».
Источник — aobe.