“屈服應力流體的行為傳統上被定義為試圖結合兩種不同類型的材料:固體和液體的物理學。”該研究的主要作者、Rogers的研究生Krutarth Kamani說,“現在,我們已經證明,這些物理狀態(固體和液體)可以同時存在于同一種材料中,我們可以用一個數學表達式來解釋它。”為了開發這個模型,該團隊進行了大量的研究,讓各種不同的軟材料承受應力,同時使用一種稱為流變儀的設備測量單個固體和液體的應變響應。流變儀是通過各種檢測粉料中不同尺度分子鏈的響應,可以表征高分子材料的分子量和分子量分布,能快速、簡便、有效地進行產品的質量檢測和控制。“我們能夠觀察材料的行為,看到固體和液體狀態之間的連續過渡。”同時為美國理工大學貝克曼高級科學技術研究所研究員的Rogers說,“傳統模型都描述了從固體到液體的突然變化,可以使用流變儀進行測試,我們能夠解決兩種截然不同的行為,它們反映了通過固體和流體機制的能量耗散。”
該研究報告稱,這一進展為研究人員提供了一個簡單的模型,使其更容易進行大規模計算,如模擬和預測泥石流和雪崩等災難性事件所需的計算。“現有的模型在計算上很昂貴,研究人員需要與數字作斗爭,使計算盡可能準確。”Rogers說,“我們的模型簡單,且更準確,我們已經通過許多概念驗證實驗證明了這一點。”流變儀它可觀察高分子材料內部結構的窗口,研究人員表示,流體的復雜屈服應力研究是研究地球物理流動、廢物修復和新材料開發、3D打印和廢物運輸成本最小化等工業過程的熱門話題。“我們的模型定義了固體-液體行為的一個基本例子,它將作為一個起點,讓研究人員在定義更復雜的屈服應力流體現象方面取得重大進展。上海保圣RH-20流變儀可應用于食品(液態、固態、凝膠、分散體系)、發酵、化工、醫藥、紡織、農業等行業的多種檢測,適合于蛋白、多糖等大分子親水膠體材料的流變特性測定,包括任何粘度的流體、軟固體、聚合物、凝膠和分散液的流變特性研究。