¿Cuál es la ciencia detrás de los líquidos no newtownianos en los altavoces?

Todos los fluidos tienen una propiedad conocida como viscosidad. Se describe como la resistencia de un fluido a fluir. Como se puede imaginar, el agua y el aire no son fluidos muy viscosos mientras que el aceite lo es.

Ahora, los fluidos que siguen la Ley de viscosidad de Newton, es decir, la tensión de cizallamiento (presión aplicada) son directamente proporcionales a la tasa de deformación de cizallamiento (deformación), lo que implica que la viscosidad permanece constante.

Sin embargo, en ciertas suspensiones se encuentra que los líquidos se desvían de la ley de Newton de dos maneras. En el gráfico anterior puede ver que hay dos fluidos no newtonianos, espesantes de cizallamiento (dilatante), donde la viscosidad aumenta con el aumento de la velocidad de cizallamiento y el cizallamiento (pseudo plástico) donde la viscosidad disminuye con el aumento de la velocidad de cizallamiento.

Entonces, si haces una suspensión de almidón de maíz en agua, e intentas meterte en el dedo extremadamente rápido, notarás que se endurece y casi se solidifica. Mientras que si lo pones lentamente sin mucha presión, entrará sin problemas.

La razón de esto es que, bajo el esfuerzo de cizallamiento, las moléculas se agregan para formar una estructura sólida, pero si no se aplica mucha fuerza, las moléculas tienen tiempo para salir del camino. De manera similar, los líquidos de dilución por cizallamiento se comportan de manera opuesta.

Por lo tanto, cuando se colocan fluidos no newtonianos en los altavoces, la presión variable que se les aplica de las vibraciones hace que se deformen y se vuelvan a formar en diversos patrones, y esto hace que parezca que están bailando.

Para su información, una arenas movedizas es también un fluido no newtoniano. Esta es la razón por la que se le pide que no se agite mientras esté en ella, ya que le será más difícil salir.

Altavoz de baile – Fluido no newtoniano

La frase “no newtoniano” se refiere a una sustancia que no sigue la Ley de Newton. La ciencia detrás de esto es que los fluidos no newtonianos tienen una mayor viscosidad en comparación con otros líquidos como el agua que no produce formas extrañas cuando se vibra. (por ejemplo, Oobleck)