Shear thinning
ರಿಯೋಲಜಿಯಲ್ಲಿ, ಶಿಯರ್ ಥಿನ್ನಿಂಗ್ ಎಂಬುದು ದ್ರವಗಳ ನ್ಯೂಟೋನಿಯನ್ ಅಲ್ಲದ ನಡವಳಿಕೆಯಾಗಿದ್ದು, ಅದರ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯು ಶಿಯರ್ ಒತ್ತಡದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಹುಸಿ-ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ನಡವಳಿಕೆಗೆ ಸಮಾನಾರ್ಥಕವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಥಿಕ್ಸೋಟ್ರೋಪಿಯಂತಹ ಸಮಯ-ಅವಲಂಬಿತ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸೀರ್ ಥಿನ್ನಿಂಗ್ ಎಂಬುದು ನ್ಯೂಟೋನಿಯನ್ ಅಲ್ಲದ ದ್ರವಗಳ ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಧವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಅನೇಕ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಮತ್ತು ದೈನಂದಿನ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಶಿಯರ್ ಥಿನ್ನಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಆಣ್ವಿಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಅಥವಾ ಸುಕ್ರೋಸ್ ಅಥವಾ ಸೋಡಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್ನಂತಹ ಸಣ್ಣ ಅಣುಗಳ ಆದರ್ಶ ದ್ರಾವಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಶುದ್ಧ ದ್ರವಗಳಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲವಾದರೂ, ಇದನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಪಾಲಿಮರ್ ದ್ರಾವಣಗಳು ಮತ್ತು ಕರಗಿದ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳಲ್ಲಿ, ಜೊತೆಗೆ ಕೆಚಪ್, ಹಾಲಿನ ಕೆನೆ, ರಕ್ತ, ಬಣ್ಣ ಮತ್ತು ಉಗುರು ಬಣ್ಣಗಳಂತಹ ಸಂಕೀರ್ಣ ದ್ರವಗಳು ಮತ್ತು ತೂಗುಹಾಕುವಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯ ತೆಳುವಾದ ವರ್ತನೆಯ ಹಿಂದಿನ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳು ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯ ತೆಳುವಾದ ನಿಖರವಾದ ಕಾರಣವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿಲ್ಲವಾದರೂ, ಇದು ದ್ರವದೊಳಗಿನ ಸಣ್ಣ ರಚನಾತ್ಮಕ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಪರಿಣಾಮವೆಂದು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ದ್ರವದೊಳಗಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪ್ರಮಾಣದ ಜ್ಯಾಮಿತಿಗಳು ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಸುಲಭಗೊಳಿಸಲು ಮರುಹೊಂದಿಸುತ್ತವೆ. ಕೊಲೊಯ್ಡ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ, ಹರಿವಿನ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹಂತದ ಬೇರ್ಪಡಿಸುವಿಕೆಯು ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯ ತೆಳುವಾಗುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಪಾಲಿಮರ್ ಕರಗುವಿಕೆಗಳು ಮತ್ತು ದ್ರಾವಣಗಳಂತಹ ಪಾಲಿಮರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ, ಹರಿವಿನ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪಾಲಿಮರ್ ಸರಪಳಿಗಳ ಬೇರ್ಪಡುವಿಕೆಯು ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯ ತೆಳುವಾಗುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಉಳಿದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಣ್ವಿಕ ತೂಕದ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ಆಧಾರಿತವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಆಂದೋಲನಕ್ಕೆ ಒಳಗಾದಾಗ, ಈ ಹೆಚ್ಚು ಅನಿಸೋಟ್ರೋಪಿಕ್ ಪಾಲಿಮರ್ ಸರಪಳಿಗಳು ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕತ್ತರಿಸುವ ಬಲದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸುತ್ತವೆ. ಇದು ಕಡಿಮೆ ಆಣ್ವಿಕ/ಕಣಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಮುಕ್ತ ಜಾಗಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಪವರ್ ಲಾ ಮಾದರಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಕತ್ತರಿಸುವ ದರಗಳೆರಡರಲ್ಲೂ, ಪಾಲಿಮರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯು ಕತ್ತರಿಸುವ ದರದಿಂದ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಕತ್ತರಿಸುವ ದರಗಳಲ್ಲಿ, ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವಿಭಜಿತವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಪ್ರಸ್ಥಭೂಮಿಗಳ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಮೌಲ್ಯವು η φ ಅಥವಾ ಅನಂತ ಕತ್ತರಿಸುವ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಪ್ರಸ್ಥಭೂಮಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ಕತ್ತರಿಸುವ ದರಗಳಲ್ಲಿ, ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯು ತೊಡಕುಗಳಿಂದ ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸಲು ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಮೌಲ್ಯವು η0, ಅಥವಾ ಶೂನ್ಯ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯ ದರದ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯಾಗಿದೆ. η α ನ ಮೌಲ್ಯವು ಸಾಧಿಸಬಹುದಾದ ಕಡಿಮೆ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯ ತೆಳುಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ η0 ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದ ಕ್ರಮಗಳಾಗಿರಬಹುದು. ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯನ್ನು ಶಿಯರ್ ದರಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ ಲಾಗ್ (η) ವರ್ಸಸ್ ಲಾಗ್ () ಪ್ಲಾಟ್ನಲ್ಲಿ ಯೋಜಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ರೇಖೀಯ ಪ್ರದೇಶವು ಶಿಯರ್-ಥಿನ್ನಿಂಗ್ ಆಡಳಿತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಓಸ್ಟ್ವಾಲ್ಡ್ ಮತ್ತು ಡಿ ವೇಲೆ ಪವರ್ ಲಾ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದುಃ ಓಸ್ಟ್ವಾಲ್ಡ್ ಮತ್ತು ಡಿ ವೇಲೆ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಲಾಗರಿಥಮಿಕ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬರೆಯಬಹುದುಃ ಸ್ಪಷ್ಟ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯನ್ನು ಹೀಗೆ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಗಾಗಿ ಎರಡನೇ ಪವರ್-ಲಾ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ನೀಡಲು ಓಸ್ಟ್ವಾಲ್ಡ್ ಸಮೀಕರಣಕ್ಕೆ ಪ್ಲಗ್ ಮಾಡಬಹುದುಃ ಈ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಡೈಲೇಟಂಟ್ (ಶಿಯರ್ ದಪ್ಪವಾಗುವುದು) ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಸಹ ಬಳಸಬಹುದು, ಅಲ್ಲಿ n ನ ಮೌಲ್ಯವು 1 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಹರ್ಷೆಲ್-ಬಲ್ಕ್ಲಿ ಮಾದರಿ ಬಿಂಗ್ಹ್ಯಾಮ್ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ಗಳು ಹರಿಯಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಕತ್ತರಿಸುವ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಮೀರಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ನಡವಳಿಕೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪಾಲಿಮರ್/ಸಿಲಿಕಾ ಮೈಕ್ರೋ-ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊಕಾಂಪೊಸೈಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾ ಜಾಲದ ರಚನೆಯು ಕಡಿಮೆ ಕತ್ತರಿಸುವ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಘನ-ರೀತಿಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ದ್ರವಗಳ ಸೀರ್-ಥಿನ್ನಿಂಗ್ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಹರ್ಷೆಲ್-ಬಲ್ಕ್ಲಿ ಮಾದರಿಯೊಂದಿಗೆ ವಿವರಿಸಬಹುದು, ಇದು ಓಸ್ಟ್ವಾಲ್ಡ್ ಸಮೀಕರಣಕ್ಕೆ ಮಿತಿ ಸೀರ್ ಸ್ಟ್ರೆಸ್ ಘಟಕವನ್ನು ಸೇರಿಸುತ್ತದೆಃ ಥಿಕ್ಸೋಟ್ರೋಪಿಯೊಂದಿಗಿನ ಸಂಬಂಧ ಕೆಲವು ಲೇಖಕರು ಸೀರ್ ಥಿನ್ನಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಥಿಕ್ಸೋಟ್ರೋಪಿಕ್ ನಡವಳಿಕೆಯ ವಿಶೇಷ ಪ್ರಕರಣವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತಾರೆ, ಏಕೆಂದರೆ ದ್ರವದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯನ್ನು ಅದರ ಆರಂಭಿಕ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಮರುಪಡೆಯಲು ಯಾವಾಗಲೂ ಶೂನ್ಯವಲ್ಲದ ಸಮಯ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅಡಚಣೆಯ ನಂತರ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಚೇತರಿಕೆಯು ಬಹಳ ವೇಗವಾಗಿದ್ದಾಗ, ಗಮನಿಸಿದ ನಡವಳಿಕೆಯು ಕ್ಲಾಸಿಕ್ ಶಿಯರ್ ಥಿನ್ನಿಂಗ್ ಅಥವಾ ಸೂಡೋಪ್ಲಾಸ್ಟಿಸಿಟಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಶಿಯರ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿದ ತಕ್ಷಣ, ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಮರಳುತ್ತದೆ. ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯು ಚೇತರಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಅಳೆಯಬಹುದಾದ ಸಮಯವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡಾಗ, ಥಿಕ್ಸೋಟ್ರೋಪಿಕ್ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ದ್ರವಗಳ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುವಾಗ, ಶಿಯರ್-ಥಿನ್ನಿಂಗ್ (ಸೂಡೋಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್) ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಥಿಕ್ಸೋಟ್ರೋಪಿಕ್ ನಡವಳಿಕೆಯಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುವುದು ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲಾ ಶಿಯರ್ ದರಗಳಲ್ಲಿನ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯು ಆಂದೋಲನದ ನಂತರ ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯದವರೆಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆಃ ಈ ಎರಡೂ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಕಾಣಬಹುದು. ದೈನಂದಿನ ಉದಾಹರಣೆಗಳು ವಾಲ್ ಪೇಂಟ್ ಒಂದು ಸೂಡೋಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಆಧುನಿಕ ಗೋಡೆಯ ಬಣ್ಣವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ಬ್ರಷ್ ಅಥವಾ ರೋಲರ್ನಿಂದ ರಚಿಸಲಾದ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯು ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ತೆಳುಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಸಮಾನವಾಗಿ ತೇವಗೊಳಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಒಮ್ಮೆ ಅನ್ವಯಿಸಿದ ನಂತರ, ಬಣ್ಣವು ಅವುಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯನ್ನು ಮರಳಿ ಪಡೆಯುತ್ತದೆ, ಇದು ಹನಿಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಹರಿವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುತ್ತದೆ. ಕೆಚಪ್ ಒಂದು ಕತ್ತರಿಸುವ-ತೆಳುವಾದ ವಸ್ತುವಾಗಿದ್ದು, ವಿಶ್ರಾಂತಿಯಲ್ಲಿರುವಾಗ ಸ್ನಿಗ್ಧವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಬಾಟಲಿಯನ್ನು ಹಿಸುಕುವ, ಅಲುಗಾಡಿಸುವ ಅಥವಾ ಹೊಡೆಯುವ ಮೂಲಕ ಕಿರಿಕಿರಿಗೊಂಡಾಗ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ವಿಪ್ಪ್ಡ್ ಕೆನೆ ಸಹ ಕತ್ತರಿಸಿದ-ತೆಳುವಾದ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಹಾಲಿನ ಕೆನೆ ಅದರ ಡಬ್ಬಿಯಿಂದ ಸಿಂಪಡಿಸಿದಾಗ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಹರಿವಿನ ದರದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯಿಂದಾಗಿ ಅದು ನಳಿಕೆಯಿಂದ ಸಲೀಸಾಗಿ ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹಾಲಿನ ಕೆನೆ ಚಮಚದಲ್ಲಿ ಸಿಂಪಡಿಸಿದ ನಂತರ, ಅದು ಹರಿಯುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಅದರ ಹೆಚ್ಚಿದ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯು ಅದನ್ನು ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿರಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ದಿ ಗ್ರೇಟ್ ಕೆಚಪ್ ಮಿಸ್ಟರಿ ರೆಫೆರೆನ್ಸ್ ಕಂಟಿನ್ಯೂಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್ ರಿಯಾಲಜಿ ನಾನ್-ನ್ಯೂಟೋನಿಯನ್ ಫ್ಲೂಯಿಡ್ಸ್ ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಟ್ರೈಬಾಲಜಿ ಎಂಬ ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ.