¿Qué son la reometría y la reología?

TA Blog Team
January 31, 2022

Tanto si los investigadores optimizan la textura del yogurt o estudian el endurecimiento de adhesivos, la reometría nos ayuda a entender los materiales y predecir su comportamiento. La reometría mide la cantidad de deformación que experimenta un material o líquido cuando se aplica una fuerza. La combinación de esfuerzo, deformación y corte constituye la base de la reología, ciencia que se ocupa de la deformación de los materiales.

Utilizar experimentos de reometría para estudiar la reología de los materiales es una parte esencial del proceso de caracterización de materiales. En el caso específico de los fluidos, entender y predecir la reología de una muestra puede ser increíblemente complejo. El comportamiento de una muestra suele variar según la magnitud de las fuerzas aplicadas, lo que significa que debe recurrirse a la reometría para medir la reología de las muestras, porque es muy difícil predecir estas propiedades de manera fiable.1

Mediciones 

Se realizan las mediciones de reometría con un reómetro. Según el tipo de reometría, es posible utilizar reómetros de distinto diseño, desde los extensionales acústicos hasta los de corte con cono y placa.

El reómetro le aplica una fuerza a la muestra y la tensión o esfuerzo resultantes se miden con un dispositivo sensor, como un transductor o un sensor de desplazamiento. Es posible conectar algunos reómetros a la computadora para realizar un cálculo automatizado de los factores del esfuerzo y la deformación a partir de las fuerzas medidas para un análisis de reometría simple.

La reometría suele determinar la viscosidad o viscoelasticidad del material. La viscosidad mide la cantidad de resistencia de flujo que provoca la fricción interna y depende de las propiedades microscópicas del sistema, como el tamaño de las partículas.2

La viscoelasticidad mide las propiedades materiales en respuesta a una fuerza deformante. En el caso de un material puramente elástico, no se disipa la energía después de aplicar una carga, pero en el caso de los materiales viscoelásticos, hay cierta histéresis en el comportamiento de esfuerzo/deformación,  producto de la deformación del material. Todas estas propiedades son las partes principales del estudio de reometría.

Aplicaciones 

Una de las aplicaciones más comunes de la reometría es el ensayo de materiales para polímeros y materias suaves. Se utilizan las mediciones de reometría como parte de muchos procesos de producción, como medio de control de calidad, ya que puede producirse un comportamiento viscoelástico indeseado en caso de desempeño deficiente y fragilización del material. Asimismo, la reometría ha tenido un uso generalizado en industrias tales como la de los alimentos, donde es posible usar parámetros de medición como la viscoelasticidad para evaluar las vidas útiles y el comportamiento de la descomposición termomecánica.

TA Instruments 

TA Instruments es un experto mundial en instrumentos para reometría, y ofrece una línea de reómetros tope de gama, como el reómetro híbrido Discovery y el ARES-G2.3

El reómetro híbrido Discovery fue concebido como plataforma sumamente versátil para reometría. Cuenta con el avanzado motor de «copa de arrastre» de TA Instruments, rodamientos magnéticos, un transductor de reequilibrio de fuerzas y un sensor de posición real, todo en un dispositivo híbrido de cabeza única. Esto significa que puede realizar mediciones directas de control de esfuerzo y deformación y mediciones de fuerza estándar. El reómetro híbrido Discovery, que cuenta con una amplia variedad de accesorios, viene también con el sistema Smart SWAP para detección e identificación automáticas de dispositivos para optimizar las mediciones.

El ARES-G2 es el reómetro rotativo más avanzado de TA Instruments, que ofrece una exactitud única de los datos y control de esfuerzo y deformación, lo que le garantiza su reconocimiento como el estándar del sector en mediciones reológicas. El ARES-G2 se ha vuelto una herramienta muy valorada y generalizada para investigación y desarrollo de materiales. Sigue siendo el único equipo de reometría disponible capaz de realizar mediciones independientes del esfuerzo de corte y el esfuerzo normal, lo que se logra gracias a diversos actuadores exclusivos para diferentes tipos de prueba.

E reómetro ARES-G2 cuenta también con la tecnología Smart Swap de TA Instruments para la industria y la investigación, utilizando múltiples tipos de mediciones reométricas o trabajando con distintos tipos de muestras. Este reómetro muy exacto también dispone de paquetes de análisis de software que permiten un análisis avanzado de reología Fourier Transform y evaluaciones de capas oscilantes de gran amplitud.

Contacte hoy a TA Instruments para ver de qué manera nuestros dispositivos pueden revolucionar sus mediciones reométricas.

Referencias :

  1.  Hou, Y. Y., & Kassim, H. O. (2005). Instrument techniques for rheometry. Review of scientific instruments, 76(10), 101101. 
  2.  Snoeijer, J. H., Pandey, A., Herrada, M. A., & Eggers, J. (2020). The relationship between viscoelasticity and elasticity. Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 476, 20200419. 
  3.  TA Instruments (2021), Rheometer, https://www.tainstruments.com/products/rheology/discovery-hybrid-rheometers//, accessed January 2022