อ่าน 4 นาที
ทิกโซโทรปี
ทิกโซโทรปีเป็น คุณสมบัติ การลดความหนืด เมื่อเวลาผ่านไป เจลหรือของเหลวบางชนิดที่มีความหนาหรือหนืดภายใต้สภาวะคงที่ จะไหล (บางลง ความหนืดน้อยลง) เมื่อเวลาผ่านไปเมื่อถูกเขย่า กวน...
ทิกโซโทรปี

ทิกโซโทรปีเป็น คุณสมบัติ การลดความหนืด เมื่อเวลาผ่านไป เจลหรือของเหลวบางชนิดที่มีความหนาหรือหนืดภายใต้สภาวะคงที่ จะไหล (บางลง ความหนืดน้อยลง) เมื่อเวลาผ่านไปเมื่อถูกเขย่า กวน ได้รับแรงเฉือนหรือได้รับแรง อื่นๆ ( ความหนืดขึ้นอยู่กับเวลา ) จากนั้นจะใช้เวลาคงที่ในการกลับคืนสู่สถานะที่หนืดมากขึ้น[ 1 ] ของเหลว พลาสติกเทียมที่ไม่ใช่ของนิวตัน บางชนิด แสดงการเปลี่ยนแปลง ความหนืดที่ขึ้นอยู่กับเวลา ยิ่งของเหลวได้รับแรงเฉือน นานเท่าใด ความหนืดก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น ของเหลวทิกโซโทรปิกคือของเหลวที่ใช้เวลาจำกัดในการบรรลุความหนืดสมดุลเมื่อได้รับแรงเฉือนที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ของเหลวทิกโซโทรปิกบางชนิดกลับคืนสู่สถานะเจลเกือบจะในทันที เช่นซอสมะเขือเทศและเรียกว่า ของเหลว พลาสติกเทียมส่วนของเหลวอื่นๆ เช่นโยเกิร์ตใช้เวลานานกว่ามากและอาจกลายเป็นของแข็งได้ เจลและคอลลอยด์ จำนวนมาก เป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติทิกโซโทรปิก คือมีรูปแบบที่คงที่เมื่ออยู่นิ่ง แต่จะกลายเป็นของเหลวเมื่อถูกกวน คุณสมบัติทิกโซโทรปิกเกิดขึ้นเนื่องจากอนุภาคหรือสารละลายที่มีโครงสร้างต้องใช้เวลาในการจัดระเบียบ[ 2 ]
ของเหลวบางชนิดมีคุณสมบัติแอนตี้ไทโซโทรปิก: แรงเฉือนคงที่ในช่วงเวลาหนึ่งทำให้ความหนืดเพิ่มขึ้นหรือแม้กระทั่งแข็งตัว ของเหลวที่มีคุณสมบัตินี้บางครั้งเรียกว่ารีโอเพคติกของเหลวแอนตี้ไทโซโทรปิกมีเอกสารน้อยกว่าของเหลวไทโซโทรปิก[ 2 ]
ประวัติศาสตร์
แหล่งข้อมูลจำนวนมากเกี่ยวกับ ปรากฏการณ์ ทิกโซโทรปี มาจากการศึกษาของเบาเออร์และคอลลินส์ ซึ่งเป็นแหล่งข้อมูลแรกสุด ต่อมาในปี 1923 นักวิจัยคนอื่นๆ เริ่มทำการทดลองเกี่ยวกับทิกโซโทรปี และเริ่มรายงานว่าเจลหลายชนิดประกอบด้วยสารละลายFe₂O₃ ในน้ำ
นักวิจัยเหล่านี้ ได้แก่ Mewis และ Barnes, Schalek และ Szegvari และ H. Freundlich ได้เรียนรู้ว่าพวกเขาสามารถทำให้เจลกลายเป็นของเหลวได้โดยการเขย่าเนื้อหา ยิ่งเรียนรู้มากเท่าไหร่ ก็ยิ่งพบว่าวัสดุนี้อยู่ในผลิตภัณฑ์อื่นๆ อีกมากมายโดยที่ผู้ผลิตผลิตภัณฑ์เหล่านั้นไม่รู้ตัว[ 3 ]
ตัวอย่างจากธรรมชาติ

ดินเหนียวบางชนิดมีคุณสมบัติทิกโซโทรปิก ซึ่งได้รับอิทธิพลจากการบำบัดทางความร้อนและเคมี และพฤติกรรมของดินเหนียวเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในวิศวกรรมโครงสร้างและ ธรณี เทคนิค[ 4 ] [ 5 ]การเกิดดินถล่มเช่น การเกิดดินถล่มที่พบได้ทั่วไป ตาม หน้าผาโดยรอบ เมือง ไลม์ เรจิส ดอร์เซ็ตและภัยพิบัติกองดินถล่มอะเบอร์แฟนในเวลส์เป็นหลักฐานของปรากฏการณ์นี้ ในทำนองเดียวกันลาฮาร์คือมวลดินที่กลายเป็นของเหลวจาก เหตุการณ์ ภูเขาไฟระเบิดซึ่งจะแข็งตัวอย่างรวดเร็วเมื่อหยุดนิ่ง
ของเหลวที่ใช้ในการเจาะในงานธรณีเทคนิคอาจมีคุณสมบัติแบบทิกโซโทรปิกได้ น้ำผึ้งจากผึ้งบางชนิดก็อาจมีคุณสมบัตินี้ได้เช่นกันภายใต้เงื่อนไขบางประการ (เช่นน้ำผึ้งจากดอกเฮเธอร์หรือน้ำผึ้งมานูกา )
ทั้งไซโตพลาซึมและสารพื้นฐานในร่างกายมนุษย์มีคุณสมบัติทิกโซโทรปิก เช่นเดียวกับน้ำอสุจิ[ 6 ]
ดินเหนียวบางชนิดที่พบระหว่างการสำรวจถ้ำแสดงคุณสมบัติทิกโซโทรปิซึม กล่าวคือ เนินดินโคลนที่ดูแข็งตัวในตอนแรกจะกลายเป็นของเหลวเหลวและคายความชื้นเมื่อถูกขุดหรือรบกวน ดินเหนียวเหล่านี้ถูกสะสมในอดีตโดยลำธารที่มีความเร็วต่ำ ซึ่งมักจะสะสมตะกอนที่มีขนาดเล็กละเอียด
ของเหลวที่มีคุณสมบัติทิกโซโทรปิกนั้น สามารถมองเห็นภาพได้ชัดเจนที่สุดโดยการเปรียบเทียบใบพายที่จมอยู่ในโคลน แรงกดบนใบพายมักส่งผลให้โคลนที่มีคุณสมบัติทิกโซโทรปิกที่มีความหนืดสูง (แข็งตัวมากกว่า) อยู่ด้านที่มีแรงกดสูงของใบพาย และโคลนที่มีคุณสมบัติทิกโซโทรปิกที่มีความหนืดต่ำ (เหลวมาก) อยู่ด้านที่มีแรงกดต่ำของใบพาย การไหลจากด้านที่มีแรงกดสูงไปยังด้านที่มีแรงกดต่ำของใบพายนั้นไม่ใช่การไหลแบบนิวตัน (กล่าวคือ ความเร็วของของเหลวไม่ได้เป็นสัดส่วนโดยตรงกับรากที่สองของความแตกต่างของแรงดันบนใบพาย)
แอปพลิเคชัน
สีและหมึกหลายชนิด เช่นพลาสติซอลที่ใช้ในการพิมพ์สิ่งทอแบบซิลค์สกรีน มีคุณสมบัติแบบทิกโซโทร ปิก [ 7 ]ในหลายกรณี เป็นที่พึงปรารถนาให้ของเหลวไหลได้เพียงพอเพื่อสร้างชั้นที่สม่ำเสมอ จากนั้นจึงต้านทานการไหลต่อไป ซึ่งจะช่วยป้องกันการหย่อนคล้อยบนพื้นผิวแนวตั้ง หมึกบางชนิด เช่น หมึกที่ใช้ใน การพิมพ์แบบ CMYKได้รับการออกแบบให้กลับมามีความหนืดได้เร็วยิ่งขึ้นเมื่อถูกนำไปใช้ เพื่อปกป้องโครงสร้างของจุดสำหรับการสร้างสีที่แม่นยำ
มีหลายวิธีในการใช้ทิกโซโทรปี วิธีหนึ่งที่เป็นที่นิยมมากที่สุดคือการใช้ส่วนผสมสองเฟสเพื่อสร้างแบบจำลองเพื่อให้ส่วนผสมดำเนินต่อไปโดยไม่ต้องเพิ่มสมการเมื่อทิกโซโทรปีทำงานผ่านกระบวนการบนวัสดุที่แตกต่างกัน[ 8 ]
หมึกที่มีคุณสมบัติหนืด (รวมถึงตลับหมึกที่อัดด้วยแก๊สและดีไซน์ลูกบอลตัดพิเศษ) เป็นคุณสมบัติสำคัญของปากกา Fisher Space Penซึ่งใช้สำหรับการเขียนในระหว่างเที่ยวบินอวกาศไร้แรงโน้มถ่วงโดยโครงการอวกาศของสหรัฐฯ และรัสเซีย
สารบัดกรีที่ใช้ในกระบวนการพิมพ์การผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีคุณสมบัติแบบทิกโซโทรปิก
น้ำยาล็อคเกลียวเป็นกาวที่มีคุณสมบัติหนืดและแข็งตัวได้ในสภาวะไร้ออกซิเจน
Thixotropy ได้รับการเสนอให้เป็นคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ของปาฏิหาริย์การทำให้เลือดเหลวเช่น ปาฏิหาริย์ของนักบุญ Januariusในเนเปิลส์[ 9 ]
กระบวนการหล่อแบบกึ่งของแข็ง เช่นการหล่อแบบทิกโซโมลดิ้งใช้คุณสมบัติทิกโซโทรปิกของโลหะผสมบางชนิด (ส่วนใหญ่เป็นโลหะเบาเช่น แมกนีเซียม) ภายในช่วงอุณหภูมิที่กำหนดและด้วยการเตรียมการที่เหมาะสม โลหะผสมสามารถเปลี่ยนเป็นสถานะกึ่งของแข็งได้ ซึ่งสามารถฉีดขึ้นรูปได้โดยมีการหดตัวน้อยกว่าและมีคุณสมบัติโดยรวมดีกว่าการฉีดขึ้นรูปปกติ
ซิลิกาฟูมมักใช้เป็น สาร ปรับความหนืดเพื่อทำให้ของเหลวที่มีความหนืดต่ำกลายเป็นของเหลวที่มีความหนืดแบบไทโซโทรปิก ตัวอย่างมีตั้งแต่ในอาหารไปจนถึงเรซินอีพ็อกซีในงานยึดติดโครงสร้าง เช่นรอยต่อแบบฟิลเล็ต
การใช้งานทั่วไป
ทิกโซโทรปีได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์ในหลายด้านเกี่ยวกับซีเมนต์เพสต์ ทิกโซโทรปีช่วยให้ซีเมนต์แตกตัวในลักษณะที่ทำให้ผู้ใช้สามารถวางเพสต์ลงอย่างช้าๆ ในลักษณะที่ควบคุมได้ จากนั้นจึงสามารถแข็งตัวและแห้งได้[ 10 ]
ทิกโซโทรปีถูกนำมาใช้ในของเหลวสำหรับการเจาะเนื่องจากองค์ประกอบทางรีโอโลยี อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้เชื่อมโยงกับไฮดรอลิกในการเจาะและวิธีที่ทิกโซโทรปีส่งผลต่อกระบวนการไฮดรอลิก[ 11 ]
ผลกระทบเชิงลบ
แม้ว่าทิกโซโทรปีจะมีประโยชน์ในด้านที่เกี่ยวข้องกับดินเหนียวและซีเมนต์ แต่วัสดุนี้ก็มีผลเสียหลายประการเช่นกัน เพื่อพยายามป้องกันไม่ให้ทิกโซโทรปีทำลายความยั่งยืนของคอนกรีต จึงเริ่มมีการใช้พอลิเมอร์แคทาโทนิกเพื่อต่อต้านทิกโซโทรปี อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องใช้สารนี้เพื่อให้สามารถผสมดินเหนียวและวัสดุซีเมนต์ได้[ 12 ]ปัจจุบันยังไม่มีวิธีใดที่จะต่อต้านผลของทิกโซโทรปีได้อย่างแท้จริง ในขณะเดียวกันก็ช่วยให้วัสดุในซีเมนต์และดินเหนียวแตกตัวได้
นิรุกติศาสตร์
คำนี้มาจากภาษากรีกโบราณ θίξις thixis 'สัมผัส' (จากthinganein 'สัมผัส') และ-tropy , -tropousจากภาษากรีกโบราณ -τρόπος -tropos 'ของการหมุน' จาก τρόπος tropos 'การหมุน' จาก τρέπειν trepein 'หมุน เปลี่ยน' [ 13 ] [ 14 ]ดังนั้นจึงสามารถแปลได้ว่า สิ่งที่หมุน (หรือเปลี่ยน) เมื่อสัมผัส มันถูกคิดค้นโดยHerbert Freundlichในตอนแรกสำหรับการเปลี่ยนแปลงโซล-เจล[ 15 ]
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ทิกโซโทรปี
ทิกโซโทรปีเป็น คุณสมบัติ การลดความหนืด เมื่อเวลาผ่านไป เจลหรือของเหลวบางชนิดที่มีความหนาหรือหนืดภายใต้สภาวะคงที่ จะไหล (บางลง ความหนืดน้อยลง) เมื่อเวลาผ่านไปเมื่อถูกเขย่า กวน...
ประวัติศาสตร์
แหล่งข้อมูลจำนวนมากเกี่ยวกับ ปรากฏการณ์ ทิกโซโทรปี มาจากการศึกษาของเบาเออร์และคอลลินส์ ซึ่งเป็นแหล่งข้อมูลแรกสุด ต่อมาในปี 1923 นักวิจัยคนอื่นๆ เริ่มทำการทดลองเกี่ยวกับทิกโซโทรปี และเริ่มรายงานว่าเจลหลายชนิดประกอบด้วย สารละลาย Fe₂O₃ ใน น้ำ
ตัวอย่างจากธรรมชาติ
ดินเหนียว บางชนิดมีคุณสมบัติทิกโซโทรปิก ซึ่งได้รับอิทธิพลจากการบำบัดทางความร้อนและเคมี และพฤติกรรมของดินเหนียวเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งใน วิศวกรรม โครงสร้าง และ ธรณี เทคนิค [ 4 ] [ 5 ] การเกิดดินถล่ม เช่น การเกิดดินถล่มที่พบได้ทั่วไป ตาม หน้าผา โดยรอบ...
แอปพลิเคชัน
สีและหมึกหลายชนิด เช่น พลาสติซอล ที่ใช้ใน การพิมพ์สิ่งทอ แบบซิลค์สกรีน มีคุณสมบัติแบบทิกโซโทร ปิก [ 7 ] ในหลายกรณี เป็นที่พึงปรารถนาให้ของเหลวไหลได้เพียงพอเพื่อสร้างชั้นที่สม่ำเสมอ จากนั้นจึงต้านทานการไหลต่อไป ซึ่งจะช่วยป้องกันการหย่อนคล้อยบนพื้นผิวแนวตั้ง...