1. Moto browniano :A livello microscopico, le particelle sospese in una sospensione fluida sono soggette a moto browniano. Questo è il movimento casuale delle particelle dovuto alla loro collisione con le molecole del fluido circostante. Il moto browniano fa sì che le particelle si muovano secondo uno schema a zigzag, cambiando costantemente direzione e velocità.
2. Sedimentazione e scrematura :A causa delle differenze di densità tra le particelle sospese e il fluido, possono verificarsi sedimentazioni e scremature. La sedimentazione è la sedimentazione delle particelle più pesanti verso il fondo della sospensione, mentre la scrematura è la risalita delle particelle più leggere verso l'alto. Questi processi sono influenzati da fattori quali la dimensione delle particelle, la densità e la viscosità del fluido.
3. Aggregazione e flocculazione :Le particelle sospese in un fluido possono interagire tra loro attraverso varie forze, comprese le forze di van der Waals, le forze elettrostatiche e le forze steriche. Queste interazioni possono portare alla formazione di aggregati o fiocchi, dove più particelle si uniscono e formano strutture più grandi. La formazione di aggregati e fiocchi influenza il comportamento generale e le proprietà della sospensione.
4. Comportamento di ispessimento e assottigliamento al taglio :Alcune sospensioni mostrano un comportamento non newtoniano, come l'ispessimento o l'assottigliamento del taglio. Nelle sospensioni con ispessimento al taglio, la viscosità aumenta con l'aumentare della velocità di taglio, facendo sì che la sospensione diventi più resistente al flusso. Al contrario, nelle sospensioni che assottigliano il taglio, la viscosità diminuisce con l’aumentare della velocità di taglio, rendendo la sospensione più facile da scorrere.
5. Gelazione e separazione di fasi :In determinate condizioni, le sospensioni fluide possono subire gelificazione o separazione di fasi. La gelificazione avviene quando una rete di particelle interconnesse si forma in tutta la sospensione, conferendole una consistenza semisolida o gelatinosa. La separazione di fase, invece, avviene quando la sospensione si separa in fasi distinte, come una fase particellare concentrata e una fase liquida limpida.
Comprendere questi diversi comportamenti delle sospensioni fluide su scala microscopica è fondamentale per formulare e ottimizzare vari prodotti e materiali, come vernici, cosmetici, prodotti farmaceutici e prodotti alimentari. Controllando le caratteristiche delle particelle, le interazioni e le condizioni ambientali, è possibile personalizzare le proprietà e le prestazioni delle sospensioni fluide per applicazioni specifiche.
