Estudios de reología definitivos bajo estimulación eléctrica
¿Cómo cambian tus materiales cuando se exponen a carga eléctrica?
El accesorio de electrorheología (ER) del reómetro ARES-G2 y ARES-G3 proporciona la capacidad de investigar la nueva reología de los materiales en respuesta a estímulos eléctricos externos. El accesorio puede aplicar hasta 4,000 voltios durante el transcurso de un experimento y es compatible con geometrías de placa paralela y cilindro concéntrico. El voltaje de prueba se aplica a la muestra a través de un amplificador Trek mediante un cable de alta tensión; se admiten perfiles de voltaje tanto de CA como de CC. Un bloque aislante especialmente diseñado entre el hub del transductor y la geometría superior aísla el voltaje aplicado de los circuitos eléctricos del reómetro ARES-G2. Incluso en campos eléctricos altos, la seguridad del operador es de suma importancia, con escudos protectores de policarbonato diseñados específicamente para los reómetros ARES-G2 y ARES-G3 con disparadores de enclavamiento para proteger contra descargas eléctricas. Al retirar el escudo, el campo eléctrico se apaga inmediatamente.
Características y beneficios
- Compatible con el Sistema Peltier Avanzado (APS) en un rango de temperatura de -10 °C a 150 °C
- Elección de placas paralelas de acero inoxidable de 25 mm y 50 mm y geometrías de cilindro concéntrico de 28 mm de diámetro
- Amplio rango de voltaje: 4000 VDC, 400 VAC (8000 V pico a pico)
- Totalmente programable desde el software TRIOS
- Integrado con disparadores de enclavamiento para una operación segura
Voltaje de paso en suspensión de almidón bajo corte constante
Una solución de almidón al 10% en aceite de silicona demuestra cambios dramáticos y reversibles en la estructura bajo la aplicación de alto voltaje. La figura muestra la viscosidad dependiente del tiempo con voltaje de CC variable, de 500 a 4000 V, aplicado durante 100 s. La prueba reológica subyacente es una tasa constante de 1 s-1, lo que minimiza la perturbación del proceso de estructuración. Cuando se aplica un campo eléctrico, la polarización de las partículas de almidón en el aceite de silicona no conductor conduce a la formación de hilos de partículas de almidón, que se alinean entre las placas de los electrodos. Esta orientación es responsable del fuerte aumento de la viscosidad.
El tiempo para alinear las partículas depende de la viscosidad del fluido de suspensión y de la intensidad del campo eléctrico. Debido a que bajo la tasa de cizallamiento aplicada, la deformación del proceso de estructuración no se elimina por completo, se observa una viscosidad máxima cuando se logra el equilibrio dinámico entre la formación y ruptura de hilos de partículas alineadas.
