रियोलॉजी

Rheology/riːˈɒlədʒi/; from Greek ῥέω (rhéō) 'flow', and -λoγία (-logia) 'study of') पदार्थ के प्रवाह का अध्ययन है, मुख्य रूप से एक द्रव (तरल या गैस ) राज्य में, लेकिन यह भी नरम ठोस या ठोस पदार्थों के रूप में उन परिस्थितियों में है जिसमें वे प्लास्टिसिटी (भौतिकी) प्रवाह के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, बजाय इसके जवाब में लोच (भौतिकी) को विकृत करने के लिएएक लागू बल।रियोलॉजी भौतिकी की एक शाखा है, और यह विज्ञान है जो विकृति (भौतिकी) और सामग्री के प्रवाह, दोनों ठोस और तरल पदार्थों से संबंधित है।^[1] विकट शब्द: रियोलॉजी को 1920 में लाफायेट कॉलेज में एक प्रोफेसर यूजीन सी। बिंघम द्वारा गढ़ा गया था, एक सहयोगी, मार्कस रेनर के एक सुझाव से।^[2]^[3] यह शब्द हेराक्लीटस के कामोत्तेजना से प्रेरित था (अक्सर गलती से सिलिकिया के सिंपलिसियस के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है), panta rhei (πάντα ῥεῖ, 'सब कुछ बेहता है'^[4]^[5]) और पहले तरल पदार्थों के प्रवाह और ठोस पदार्थों की विरूपण का वर्णन करने के लिए उपयोग किया गया था।यह उन पदार्थों पर लागू होता है जिनमें एक जटिल माइक्रोस्ट्रक्चर होता है, जैसे कि MUDS, SLUDGES, SUSPENSION (रसायन विज्ञान), पॉलीमर और अन्य ग्लास संक्रमण (जैसे, सिलिकेट्स), साथ ही कई खाद्य पदार्थ और एडिटिव्स, शारीरिक तरल पदार्थ (जैसे, रक्त) और अन्य शरीरद्रव, और अन्य सामग्रियों से जो भोजन जैसे नरम पदार्थों के वर्ग से संबंधित हैं।

न्यूटोनियन तरल पदार्थ को एक विशिष्ट तापमान के लिए चिपचिपाहट के एकल गुणांक द्वारा विशेषता दी जा सकती है।यद्यपि यह चिपचिपाहट तापमान के साथ बदल जाएगी, यह तनाव दर के साथ नहीं बदलता है।केवल तरल पदार्थों का एक छोटा समूह इस तरह की निरंतर चिपचिपाहट का प्रदर्शन करता है।तरल पदार्थों का बड़ा वर्ग जिनकी चिपचिपाहट तनाव दर (सापेक्ष प्रवाह वेग ) के साथ बदल जाती है, उन्हें [[ गैर-न्यूटोनियन तरल पदार्थ ]] कहा जाता है।

रियोलॉजी आम तौर पर गैर-न्यूटोनियन तरल पदार्थों के व्यवहार के लिए जिम्मेदार हैं, जो कि तनाव या तनाव दरों में परिवर्तन की दर के साथ तनावों से संबंधित कार्यों की न्यूनतम संख्या को चिह्नित करते हैं।उदाहरण के लिए, चटनी की चिपचिपाहट (या यांत्रिक आंदोलन के अन्य रूपों, जहां सामग्री में विभिन्न परतों के सापेक्ष आंदोलन वास्तव में चिपचिपाहट में कमी का कारण बनती है) द्वारा अपनी चिपचिपाहट कम हो सकती है, लेकिन पानी नहीं कर सकता है।केचप एक कतरनी-पतला सामग्री है, जैसे दही और पायस रँगना (यूएस शब्दावली लेटेक्स रंग या एक्रिलिक पेंट ), थिक्सोट्रॉपी का प्रदर्शन करते हुए, जहां सापेक्ष प्रवाह वेग में वृद्धि से चिपचिपाहट में कमी होगी, उदाहरण के लिए, सरगर्मी द्वारा।कुछ अन्य गैर-न्यूटोनियन सामग्री विपरीत व्यवहार को दिखाती हैं, rheopecty : चिपचिपाहट सापेक्ष विरूपण के साथ बढ़ती है, और इसे कतरनी-मोटी या dilatant सामग्री कहा जाता है।चूंकि सर आइजैक न्यूटन ने चिपचिपाहट की अवधारणा की उत्पत्ति की थी, तनाव-दर-निर्भर चिपचिपाहट के साथ तरल पदार्थों के अध्ययन को अक्सर गैर-न्यूटोनियन द्रव भी कहा जाता है। गैर-न्यूटोनियन द्रव यांत्रिकी।^[1]

एक सामग्री के रियोलॉजिकल व्यवहार के प्रयोगात्मक लक्षण वर्णन को राइमेट्री के रूप में जाना जाता है, हालांकि रियोलॉजी शब्द का उपयोग अक्सर रियोमेट्री के साथ समानार्थी रूप से किया जाता है, विशेष रूप से प्रयोगवादियों द्वारा।रियोलॉजी के सैद्धांतिक पहलू सामग्री के प्रवाह/विरूपण व्यवहार और इसकी आंतरिक संरचना (जैसे, बहुलक अणुओं के अभिविन्यास और बढ़ाव) का संबंध हैं, और उन सामग्रियों के प्रवाह/विरूपण व्यवहार जो शास्त्रीय द्रव यांत्रिकी या लोच द्वारा वर्णित नहीं किया जा सकता है।

गुंजाइश

व्यवहार में, रियोलॉजी मुख्य रूप से उन सामर्थ्य यांत्रिकी का विस्तार करने के लिए संबंधित है, जो उन सामग्रियों के प्रवाह को चिह्नित करने के लिए है जो लोचदार विरूपण, चिपचिपाहट और प्लास्टिक के व्यवहार के संयोजन का प्रदर्शन करते हैं, जो कि लोच और (न्यूटोनियन द्रव) द्रव यांत्रिकी के सिद्धांत को ठीक से मिलाकर।यह सामग्री के सूक्ष्म या नैनोस्ट्रक्चर के आधार पर यांत्रिक व्यवहार (निरंतर यांत्रिक पैमाने पर) की भविष्यवाणी करने से भी संबंधित है, उदा।अणु आकार और समाधान में पॉलिमर का वास्तुकला या एक ठोस निलंबन में कण आकार वितरण। एक द्रव की विशेषताओं के साथ सामग्री एक तनाव (भौतिकी) के अधीन होने पर प्रवाहित होगी, जिसे प्रति क्षेत्र बल के रूप में परिभाषित किया गया है।विभिन्न प्रकार के तनाव (जैसे कतरनी, मरोड़, आदि) हैं, और सामग्री अलग -अलग तनावों के तहत अलग -अलग प्रतिक्रिया कर सकती है।सैद्धांतिक रियोलॉजी का अधिकांश भाग बाहरी बलों और टोरों को आंतरिक तनाव, आंतरिक तनाव ग्रेडिएंट्स और प्रवाह वेगों के साथ जोड़ने से संबंधित है।^[1]^[6]^[7]^[8]

Continuum mechanics The study of the physics of continuous materials	Solid mechanics The study of the physics of continuous materials with a defined rest shape.	Elasticity Describes materials that return to their rest shape after applied stresses are removed.
		Plasticity Describes materials that permanently deform after a sufficient applied stress.	Rheology The study of materials with both solid and fluid characteristics.
	Fluid mechanics The study of the physics of continuous materials which deform when subjected to a force.	Non-Newtonian fluid Do not undergo strain rates proportional to the applied shear stress.
		Newtonian fluids undergo strain rates proportional to the applied shear stress.

Rheology प्लास्टिसिटी (भौतिकी) और गैर-न्यूटोनियन द्रव की गतिशीलता के प्रतीत होने वाले असंबंधित क्षेत्रों को एकजुट करता है कि इस प्रकार के विरूपण से गुजरने वाली सामग्री एक तनाव का समर्थन करने में असमर्थ हैं (विशेष रूप से एक कतरनी तनाव, क्योंकि यह स्टेटिक मैकेनिकल में कतरनी विरूपण का विश्लेषण करना आसान है)संतुलन।इस अर्थ में, एक ठोस प्लास्टिक विरूपण (यांत्रिकी) एक तरल पदार्थ है, हालांकि कोई चिपचिपाहट गुणांक इस प्रवाह के साथ जुड़ा नहीं है।दानेदार rheology दानेदार सामग्री के निरंतर यांत्रिक विवरण को संदर्भित करता है।

रियोलॉजी के प्रमुख कार्यों में से एक तनाव (सामग्री विज्ञान) (या तनाव की दर) और तनावों के बीच संबंधों को मापना है, हालांकि कई सैद्धांतिक विकास (जैसे कि फ्रेम इनवेरिएंट्स को आश्वस्त करना) की भी आवश्यकता होती है।।इन प्रायोगिक तकनीकों को रियोमेट्री के रूप में जाना जाता है और अच्छी तरह से परिभाषित रियोलॉजिकल सामग्री कार्यों के निर्धारण से संबंधित हैं।इस तरह के रिश्ते तब कॉन्टिनम मैकेनिक्स के स्थापित तरीकों से गणितीय उपचार के लिए उत्तरदायी होते हैं।

एक साधारण कतरनी तनाव क्षेत्र से उत्पन्न होने वाले प्रवाह या विरूपण के लक्षण वर्णन को 'शीयर राइमेट्री' (या शीयर रियोलॉजी) कहा जाता है।विस्तारात्मक प्रवाह के अध्ययन को 'एक्सटेंशनल रियोलॉजी' कहा जाता है।कतरनी प्रवाह का अध्ययन करना बहुत आसान है और इस प्रकार बहुत अधिक प्रयोगात्मक डेटा कतरनी प्रवाह के लिए उपलब्ध हैं जो कि एक्सटेंशनल फ्लो की तुलना में है।

viscoelasticity

द्रव और ठोस चरित्र लंबे समय में प्रासंगिक हैं:
हम एक निरंतर तनाव के आवेदन पर विचार करते हैं (एक तथाकथित रेंगना प्रयोग):
- यदि सामग्री, कुछ विरूपण के बाद, अंततः आगे विरूपण का विरोध करती है, तो इसे एक ठोस माना जाता है
- यदि, इसके विपरीत, सामग्री अनिश्चित काल तक बहती है, तो इसे एक तरल पदार्थ माना जाता है
इसके विपरीत, लोचदार और चिपचिपा (या मध्यवर्ती, viscoelastic ) व्यवहार कम समय (क्षणिक व्यवहार) पर प्रासंगिक है:
हम फिर से एक निरंतर तनाव के आवेदन पर विचार करते हैं:^[9]
- यदि सामग्री विरूपण तनाव बढ़ते हुए तनाव के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है, तो सामग्री सीमा के भीतर रैखिक लोचदार होती है, यह पुनर्प्राप्त करने योग्य उपभेदों को दर्शाता है।लोच अनिवार्य रूप से एक समय स्वतंत्र प्रक्रियाएं हैं, क्योंकि उपभेदों को उस क्षण दिखाई देता है जब तनाव लागू होता है, बिना किसी समय देरी के।
- यदि सामग्री विरूपण तनाव दर बढ़ते हुए तनाव के साथ रैखिक रूप से बढ़ जाती है, तो सामग्री न्यूटनियन अर्थ में चिपचिपा है।इन सामग्रियों को लागू निरंतर तनाव और अधिकतम तनाव के बीच समय में देरी के कारण विशेषता है।
- यदि सामग्री चिपचिपा और लोचदार घटकों के संयोजन के रूप में व्यवहार करती है, तो सामग्री विस्कोलेस्टिक है।सैद्धांतिक रूप से ऐसी सामग्री तात्कालिक विकृति को लोचदार सामग्री के रूप में और तरल पदार्थों के रूप में एक विलंबित समय पर निर्भर विरूपण दोनों को दिखा सकती है।
प्लास्टिसिटी (भौतिकी) सामग्री के बाद मनाया जाने वाला व्यवहार एक उपज तनाव के अधीन है:
एक सामग्री जो कम लागू तनावों के तहत एक ठोस के रूप में व्यवहार करती है, तनाव के एक निश्चित स्तर से ऊपर प्रवाह करना शुरू कर सकता है, जिसे उपज तनाव का तनाव कहा जाता हैसामग्री।प्लास्टिक सॉलिड शब्द का उपयोग अक्सर तब किया जाता है जब यह प्लास्टिसिटी थ्रेशोल्ड उच्च होता है, जबकि उपज तनाव द्रव का उपयोग तब किया जाता है जब दहलीज तनाव कम होता है।हालांकि, दो अवधारणाओं के बीच कोई मौलिक अंतर नहीं है।

आयामहीन संख्या

डेबोरा नंबर

स्पेक्ट्रम के एक छोर पर हमारे पास एक आक्रामक प्रवाह या एक साधारण न्यूटोनियन द्रव है और दूसरे छोर पर, एक कठोर ठोस है;इस प्रकार सभी सामग्रियों का व्यवहार इन दोनों छोरों के बीच कहीं गिरता है।भौतिक व्यवहार में अंतर सामग्री में मौजूद लोच के स्तर और प्रकृति की विशेषता है जब यह विकृत हो जाता है, जो सामग्री व्यवहार को गैर-न्यूटोनियन शासन में ले जाता है।गैर-आयामी डेबोरा नंबर एक प्रवाह में गैर-न्यूटोनियन व्यवहार की डिग्री के लिए डिज़ाइन किया गया है।डेबोराह संख्या को विश्राम के विशिष्ट समय के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है (जो विशुद्ध रूप से सामग्री और तापमान जैसी अन्य स्थितियों पर निर्भर करता है) प्रयोग या अवलोकन की विशेषता समय तक।^[3]^[10] छोटे डेबोराह संख्या न्यूटनियन प्रवाह का प्रतिनिधित्व करती है, जबकि गैर-न्यूटोनियन (दोनों चिपचिपा और लोचदार प्रभाव वर्तमान के साथ) व्यवहार इंटरमीडिएट रेंज डेबोरा संख्या के लिए होता है, और उच्च डेबोरा संख्या एक लोचदार/कठोर ठोस का संकेत देती है।चूंकि डेबोरा नंबर एक सापेक्ष मात्रा है, इसलिए अंश या हर संख्या को बदल सकते हैं।उदाहरण के लिए, बहुत छोटे विश्राम समय या एक बहुत बड़े प्रयोगात्मक समय के साथ एक तरल पदार्थ के लिए एक बहुत छोटा डेबोरा नंबर प्राप्त किया जा सकता है।

रेनॉल्ड्स संख्या

द्रव यांत्रिकी में, रेनॉल्ड्स संख्या जड़त्वीय बलों के अनुपात का एक उपाय है ( $v_{s}\rho$ ) चिपचिपापन बलों के लिए ( ${\frac {\mu }{L}}$ ) और परिणामस्वरूप यह दिए गए प्रवाह स्थितियों के लिए इन दो प्रकार के प्रभाव के सापेक्ष महत्व को निर्धारित करता है।कम रेनॉल्ड्स की संख्या के तहत चिपचिपा प्रभाव हावी है और प्रवाह लामिना का प्रवाह है, जबकि उच्च रेनॉल्ड्स संख्याओं में जड़ता पूर्ववर्ती होती है और प्रवाह अशांत हो सकता है।हालांकि, चूंकि रियोलॉजी तरल पदार्थों से संबंधित है, जिसमें एक निश्चित चिपचिपाहट नहीं है, लेकिन एक जो प्रवाह और समय के साथ भिन्न हो सकता है, रेनॉल्ड्स संख्या की गणना जटिल हो सकती है।

यह द्रव की गतिशीलता में सबसे महत्वपूर्ण आयाम रहित संख्याओं में से एक है और इसका उपयोग किया जाता है, आमतौर पर अन्य आयाम रहित संख्याओं के साथ, गतिशील अनुकरण का निर्धारण करने के लिए एक मानदंड प्रदान करने के लिए।जब दो ज्यामितीय रूप से समान प्रवाह पैटर्न, संभवतः अलग -अलग प्रवाह दरों के साथ अलग -अलग तरल पदार्थों में, प्रासंगिक आयाम रहित संख्याओं के लिए समान मूल्य होते हैं, तो उन्हें गतिशील रूप से समान कहा जाता है।

आमतौर पर इसे निम्नानुसार दिया जाता है:

\mathrm {Re} ={\frac {\rho {\frac {u_{s}^{2}}{L}}}{\mu {\frac {u_{s}}{L^{2}}}}}={\frac {\rho u_{s}L}{\mu }}={\frac {u_{s}L}{\nu }}

कहाँ पे:

यू_s - मतलब प्रवाह वेग, [एम एस⁻¹]
एल - विशेषता लंबाई, [एम]
μ - (निरपेक्ष) गतिशील द्रव चिपचिपापन, [एन एस एम⁻²] या [पा s]
ν - कीनेमेटिक द्रव चिपचिपापन: $v={\frac {\mu }{\rho }}$ , [एम² s⁻¹]
ρ - द्रव घनत्व , [किग्रा एम⁻³]।

माप

Rheometer s उपकरणों के रियोलॉजिकल गुणों को चिह्नित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण हैं, आमतौर पर तरल पदार्थ जो पिघल या समाधान होते हैं।ये उपकरण तरल पदार्थ के लिए एक विशिष्ट तनाव क्षेत्र या विरूपण करते हैं, और परिणामी विरूपण या तनाव की निगरानी करते हैं।इंस्ट्रूमेंट्स को कतरनी और विस्तार दोनों में स्थिर प्रवाह या दोलन प्रवाह में चलाया जा सकता है।

अनुप्रयोग

जीवविज्ञान में सामग्री विज्ञान, अभियांत्रिकी , भूभौतिकी , शरीर विज्ञान, मानव जीव विज्ञान और औषध बनाने की विद्या में अनुप्रयोग हैं।सामग्री विज्ञान का उपयोग कई औद्योगिक रूप से महत्वपूर्ण पदार्थों, जैसे कि सीमेंट , पेंट और चॉकलेट के उत्पादन में किया जाता है, जिसमें जटिल प्रवाह विशेषताएं होती हैं।इसके अलावा, प्लास्टिसिटी (भौतिकी) सिद्धांत धातु बनाने की प्रक्रियाओं के डिजाइन के लिए समान रूप से महत्वपूर्ण रहा है।शरीर क्रिया विज्ञान के विज्ञान और बहुलक सामग्रियों के उत्पादन और उपयोग में विस्कोलेस्टिक गुणों के लक्षण वर्णन औद्योगिक और सैन्य दोनों क्षेत्रों में उपयोग के लिए कई उत्पादों के उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण रहे हैं। तरल पदार्थों के प्रवाह गुणों का अध्ययन कई खुराक रूपों के निर्माण में काम करने वाले फार्मासिस्टों के लिए महत्वपूर्ण है, जैसे कि सरल तरल पदार्थ, मलहम, क्रीम, पेस्ट आदि। लागू तनाव के तहत तरल पदार्थों का प्रवाह व्यवहार फार्मेसी के क्षेत्र में बहुत प्रासंगिकता है।प्रवाह गुणों का उपयोग उत्पाद की श्रेष्ठता को बनाए रखने और बैच विविधताओं के लिए बैच को कम करने के लिए महत्वपूर्ण गुणवत्ता नियंत्रण उपकरण के रूप में किया जाता है।

सामग्री विज्ञान

पॉलिमर

उदाहरण इन सिद्धांतों के संभावित अनुप्रयोगों को प्रसंस्करण में व्यावहारिक समस्याओं के लिए चित्रित करने के लिए दिए जा सकते हैं^[11] और रबड़ ्स, प्लास्टिक और रेशा का उपयोग।पॉलिमर रबर और प्लास्टिक उद्योगों की बुनियादी सामग्रियों का गठन करते हैं और कपड़ा, पेट्रोलियम उद्योग, ऑटोमोबाइल उद्योग , कागज उद्योग और दवा उद्योग ों के लिए महत्वपूर्ण महत्व हैं।उनके विस्कोलेस्टिक गुण इन उद्योगों के अंतिम उत्पादों के यांत्रिक प्रदर्शन को निर्धारित करते हैं, और उत्पादन के मध्यवर्ती चरणों में प्रसंस्करण विधियों की सफलता भी।

अधिकांश पॉलिमर और प्लास्टिक जैसे viscoelasticity सामग्री में, तरल-जैसे व्यवहार की उपस्थिति के गुणों पर निर्भर करती है और इसलिए लागू लोड की दर के साथ भिन्न होती है, अर्थात, कितनी जल्दी एक बल लागू होता है।सिलिकॉन खिलौना 'मूर्खतापूर्ण पुट्टी' एक बल को लागू करने की समय दर के आधार पर काफी अलग तरह से व्यवहार करता है।उस पर धीरे -धीरे खींचें और यह निरंतर प्रवाह को प्रदर्शित करता है, एक अत्यधिक चिपचिपा तरल में स्पष्ट होने के समान।वैकल्पिक रूप से, जब कठोर और सीधे मारा जाता है, तो यह एक सिलिकेट ग्लास की तरह बिखर जाता है।

इसके अलावा, पारंपरिक रबर एक कांच के संक्रमण (अक्सर एक रबर-ग्लास संक्रमण कहा जाता है) से गुजरता है।उदा।स्पेस शटल चैलेंजर आपदा रबर ओ-रिंग्स के कारण हुई थी जो कि असामान्य रूप से ठंडे फ्लोरिडा की सुबह उनके ग्लास संक्रमण तापमान के नीचे अच्छी तरह से उपयोग की जा रही थी, और इस तरह दो अंतरिक्ष अंतरिक्ष शटल ठोस रॉकेट बूस्टर वर्गों के बीच उचित सील बनाने के लिए पर्याप्त रूप से फ्लेक्स नहीं कर सकता था।ठोस-ईंधन रॉकेट बूस्टर।

बायोपॉलिमर

सेल्यूलोज की रैखिक संरचना - पृथ्वी पर सभी कार्बनिक पदार्थ ों के जीवन का सबसे आम घटक।* हाईढ़रोजन मिलाप के साक्ष्य पर ध्यान दें जो किसी भी तापमान और दबाव पर चिपचिपाहट बढ़ाता है।यह बहुलक पार लिंक के समान एक प्रभाव है, लेकिन कम स्पष्ट है।

= सोल-गेल

Tetraethylorthosilicate (TEOS) और पानी के बहुलकीकरण प्रक्रिया को अनाकार हाइड्रेटेड सिलिका कणों (SI-OH) बनाने के लिए कई अलग-अलग तरीकों से रियोलॉजिकल रूप से निगरानी की जा सकती है।

एक सोल (कोलाइड) की चिपचिपाहट के साथ एक उचित सीमा में समायोजित, दोनों ऑप्टिकल गुणवत्ता वाले ग्लास फाइबर और दुर्दम्य सिरेमिक फाइबर को खींचा जा सकता है जो क्रमशः फाइबर-ऑप्टिक सेंसर और थर्मल इन्सुलेशन के लिए उपयोग किया जाता है।हाइड्रोलिसिस और संक्षेपण के तंत्र, और रेओलॉजिकल कारक जो रैखिक या शाखाओं वाले संरचनाओं की ओर संरचना को पूर्वाग्रह करते हैं, वे SOL-जेल विज्ञान और प्रौद्योगिकी के सबसे महत्वपूर्ण मुद्दे हैं।

भूभौतिकी

भूभौतिकी के वैज्ञानिक अनुशासन में पिघले हुए लावा के प्रवाह का अध्ययन और मलबे के प्रवाह (द्रव mudslides) का अध्ययन शामिल है।यह अनुशासनात्मक शाखा ठोस पृथ्वी सामग्री से भी संबंधित है जो केवल विस्तारित समय-पैमाने पर प्रवाह को प्रदर्शित करती है।जो चिपकने वाले व्यवहार को प्रदर्शित करते हैं, उन्हें rhids के रूप में जाना जाता है।उदाहरण के लिए, ग्रेनाइट कमरे के तापमान (यानी एक चिपचिपा प्रवाह) पर एक नगण्य उपज तनाव के साथ प्लास्टिक रूप से प्रवाह कर सकता है।दीर्घकालिक रेंगना प्रयोग (~ 10 वर्ष) संकेत देते हैं कि परिवेश की स्थिति के तहत ग्रेनाइट और कांच की चिपचिपाहट 10 के आदेश पर हैं^{20 </लुस मटर।^[12]^[13]}

फिजियोलॉजी

फिजियोलॉजी में कई शारीरिक तरल पदार्थों का अध्ययन शामिल है जिनमें जटिल संरचना और संरचना होती है, और इस प्रकार विस्कोलेस्टिक प्रवाह विशेषताओं की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदर्शित होती है।विशेष रूप से रक्त प्रवाह का एक विशेषज्ञ अध्ययन है जिसे हेमोरिहोलॉजी कहा जाता है।यह रक्त और उसके तत्वों (रक्त प्लाज़्मा और गठित तत्वों के प्रवाह गुणों का अध्ययन है, जिसमें लाल रक्त कोशिकाएं , सफेद रक्त कोशिकाएं और प्लेटलेट ्स शामिल हैं)।रक्त चिपचिपाहट प्लाज्मा चिपचिपाहट, हेमाटोक्रिट (लाल रक्त कोशिका के आयतन अंश, जो सेलुलर तत्वों के 99.9% का गठन) और लाल रक्त कोशिकाओं के यांत्रिक व्यवहार द्वारा निर्धारित की जाती है।इसलिए, लाल रक्त कोशिका यांत्रिकी रक्त के प्रवाह गुणों का प्रमुख निर्धारक है।^[14] हेमोरहोलॉजी के लिए अग्रणी विशेषता स्थिर कतरनी प्रवाह में कतरनी पतली है।अन्य गैर-न्यूटोनियन रियोलॉजिकल विशेषताएं जो रक्त प्रदर्शित कर सकती हैं, उनमें छद्मता , विस्कोलेस्टिकिटी और थिक्सोट्रॉपी शामिल हैं।^[15]

लाल रक्त कोशिका एकत्रीकरण

रक्त प्रवाह की भविष्यवाणियों और कतरनी पतली प्रतिक्रियाओं को समझाने के लिए दो वर्तमान प्रमुख परिकल्पनाएं हैं।दो मॉडल भी प्रतिवर्ती लाल रक्त कोशिका एकत्रीकरण के लिए ड्राइव को प्रदर्शित करने का प्रयास करते हैं, हालांकि तंत्र पर अभी भी बहस हो रही है।रक्त चिपचिपाहट और परिसंचरण पर लाल रक्त कोशिका एकत्रीकरण का प्रत्यक्ष प्रभाव है।^[16] हेमोरहोलॉजी की नींव अन्य बायोफ्लुइड्स के मॉडलिंग के लिए भी जानकारी प्रदान कर सकती है।^[15]ब्रिजिंग या क्रॉस-ब्रिजिंग परिकल्पना से पता चलता है कि मैक्रोमोलेक्यूल्स शारीरिक रूप से राउलॉक्स संरचनाओं में निकट लाल रक्त कोशिकाओं को क्रॉसलिंक करते हैं।यह लाल रक्त कोशिका सतहों पर macromolecules के सोखना के माध्यम से होता है।^[15]^[16]कमी परत परिकल्पना विपरीत तंत्र का सुझाव देती है।लाल रक्त कोशिकाओं की सतहों को एक ऑस्मोटिक दबाव ढाल से एक साथ बाध्य किया जाता है जो कि अवलोकन परतों द्वारा ओवरलैपिंग द्वारा बनाया जाता है।^[15]राउलॉक्स एकत्रीकरण की प्रवृत्ति के प्रभाव को पूरे रक्त रियोलॉजी में हेमटोक्रिट और फाइब्रिनोजेन एकाग्रता द्वारा समझाया जा सकता है।^[15]कुछ तकनीकें शोधकर्ताओं का उपयोग इन विट्रो में सेल इंटरैक्शन को मापने के लिए ऑप्टिकल ट्रैपिंग और माइक्रोफ्लुइडिक्स हैं।^[16]

बीमारी और निदान

चिपचिपाहट में परिवर्तन को हाइपरविस्कोसिटी, उच्च रक्तचाप, सिकल सेल एनीमिया और मधुमेह जैसी बीमारियों से जोड़ा गया है।^[15]हेमोरहोलॉजिकल माप और जीनोमिक परीक्षण प्रौद्योगिकियां जो निवारक उपायों और नैदानिक उपकरणों के रूप में कार्य करती हैं।^[15]^[17] हेमोरहोलॉजी को उम्र बढ़ने के प्रभावों के साथ भी सहसंबद्ध किया गया है, विशेष रूप से बिगड़ा हुआ रक्त तरलता के साथ, और अध्ययनों से पता चला है कि शारीरिक गतिविधि रक्त रियोलॉजी के मोटेपन में सुधार कर सकती है।^[18]

जूलॉजी

कई जानवर रियोलॉजिकल घटनाओं का उपयोग करते हैं, उदाहरण के लिए स्किनसस स्किनसस जो सूखी रेत के दानेदार रियोलॉजी का फायदा उठाते हैं, इसमें तैरने के लिए या गैस्ट्रोपोड ा जो चिपकने वाले पशु लोकोमोशन के लिए घोंघा कीचड़ का उपयोग करते हैं।कुछ जानवर विशेष अंतर्जातीय जटिल तरल पदार्थ ों का उत्पादन करते हैं, जैसे कि शिकारियों को रोकने के लिए हगफिश द्वारा स्रावित शिकार या तेजी से गेलिंग अंडरवाटर कीचड़ को स्थिर करने के लिए मखमली कीड़े द्वारा उत्पादित चिपचिपा कीचड़।^[19]

फूड रियोलॉजी

खाद्य उत्पादों के निर्माण और प्रसंस्करण में खाद्य rheology महत्वपूर्ण है, जैसे कि पनीर^[20] और आइसक्रीम ।^[21] एक पर्याप्त रियोलॉजी कई सामान्य खाद्य पदार्थों के भोग के लिए महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से सॉस के मामले में,^[22] ड्रेसिंग,^[23] दही,^[24] या शौकीन ।^[25] मोटा होने वाले एजेंट, या ग्रीस पतला करना , ऐसे पदार्थ होते हैं, जो एक जलीय मिश्रण में जोड़े जाने पर, इसके अन्य गुणों जैसे कि स्वाद को काफी हद तक संशोधित किए बिना इसकी चिपचिपाहट को बढ़ाते हैं।वे शरीर प्रदान करते हैं, सामग्री की ताकत बढ़ाते हैं, और अतिरिक्त सामग्री के निलंबन (रसायन विज्ञान) में सुधार करते हैं।मोटा होने वाले एजेंटों का उपयोग अक्सर खाद्य योजक और सौंदर्य प्रसाधनों और व्यक्तिगत स्वच्छता उत्पाद ों में किया जाता है।कुछ गाढ़ा एजेंट गेलिंग एजेंट हैं, जो एक जेल बनाते हैं।एजेंट तरल समाधान, पायस, और निलंबन (रसायन विज्ञान) को मोटा और स्थिर करने के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री हैं।वे तरल चरण में एक कोलाकार मिश्रण के रूप में भंग हो जाते हैं जो एक कमजोर रूप से सामंजस्यपूर्ण आंतरिक संरचना बनाता फूड थिकेनर्स अक्सर बहुशर्करा (स्टार्च , सब्जी मसूड़ों, और कंघी के समान आकार ), या प्रोटीन पर आधारित होते हैं।^[26]^[27]

ठोस रियोलॉजी

कंक्रीट और मोर्टार (चिनाई) की वर्कबिलिटी ताजा सीमेंट पेस्ट के रियोलॉजिकल गुणों से संबंधित है।कंक्रीट मिक्स डिज़ाइन में कम पानी का उपयोग करने पर कठोर कंक्रीट के यांत्रिक गुणों में वृद्धि होती है, हालांकि पानी से सीमेंट अनुपात को कम करने से मिश्रण और अनुप्रयोग में आसानी हो सकती है।इन अवांछित प्रभावों से बचने के लिए, superplasticizer को आमतौर पर स्पष्ट उपज तनाव और ताजा पेस्ट की चिपचिपाहट को कम करने के लिए जोड़ा जाता है।उनके जोड़ में कंक्रीट और मोर्टार गुणों में सुधार होता है।^[28]

भरा हुआ बहुलक rheology

पॉलिमर में विभिन्न प्रकार के भराव (सामग्री) का समावेश लागत को कम करने और परिणामी सामग्री के लिए कुछ वांछनीय यांत्रिक, थर्मल, विद्युत और चुंबकीय गुणों को प्रदान करने का एक सामान्य साधन है।बहुलक प्रणालियों को भरे हुए फायदे को रियोलॉजिकल व्यवहार में एक बढ़ी हुई जटिलता के साथ आने की पेशकश की जाती है।^[29] आमतौर पर जब भराव के उपयोग पर विचार किया जाता है, तो एक तरफ ठोस अवस्था में बेहतर यांत्रिक गुणों और पिघल प्रसंस्करण में बढ़ी हुई कठिनाई के बीच एक समझौता किया जाना चाहिए, बहुलक में भराव की समान फैलाव (रसायन विज्ञान) प्राप्त करने की समस्यामैट्रिक्स और प्रक्रिया का अर्थशास्त्र दूसरे पर कंपाउंडिंग के अतिरिक्त चरण के कारण।भरे हुए पॉलिमर के रियोलॉजिकल गुण न केवल भराव के प्रकार और मात्रा से निर्धारित होते हैं, बल्कि इसके कणों के आकार, आकार और आकार के वितरण द्वारा भी निर्धारित किए जाते हैं।भरे हुए सिस्टम की चिपचिपाहट आम तौर पर बढ़ते भराव अंश के साथ बढ़ जाती है।यह फैरिस प्रभाव (रियोलॉजी) के माध्यम से व्यापक कण आकार के वितरण के माध्यम से आंशिक रूप से संशोधित किया जा सकता है।एक अतिरिक्त कारक फिलर-पॉलीमर इंटरफ़ेस में तनाव (यांत्रिकी) स्थानांतरण है।इंटरफेसियल आसंजन को एक युग्मन एजेंट के माध्यम से काफी हद तक बढ़ाया जा सकता है जो बहुलक और भराव कणों दोनों का अच्छी तरह से पालन करता है।भराव पर सतह उपचार का प्रकार और मात्रा इस प्रकार भरे हुए पॉलिमेरिक सिस्टम के रियोलॉजिकल और भौतिक गुणों को प्रभावित करने वाले अतिरिक्त पैरामीटर हैं।

अत्यधिक भरे हुए सामग्रियों के रियोलॉजिकल लक्षण वर्णन करते समय दीवार पर्ची को ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है, क्योंकि वास्तविक तनाव और मापा तनाव के बीच एक बड़ा अंतर हो सकता है।^[30]

rheologist

एक रियोलॉजिस्ट एक अंतःविषय वैज्ञानिक या इंजीनियर है जो जटिल तरल पदार्थों के प्रवाह या नरम ठोस पदार्थों के विरूपण का अध्ययन करता है।यह एक प्राथमिक डिग्री विषय नहीं है;इस तरह के रूप में rheologist की कोई योग्यता नहीं है।अधिकांश रियोलॉजिस्ट में गणित, भौतिक विज्ञान (जैसे रसायन विज्ञान , भौतिकी, भूविज्ञान, जीव विज्ञान), इंजीनियरिंग (जैसे मैकेनिकल इंजीनियरिंग , केमिकल इंजीनियरिंग , सामग्री विज्ञान | सामग्री विज्ञान, प्लास्टिक इंजीनियरिंग और इंजीनियरिंग या असैनिक अभियंत्रण ), चिकित्सा, या कुछ निश्चित है।प्रौद्योगिकियां, विशेष रूप से सामग्री विज्ञान या खाद्य विज्ञान।आमतौर पर, डिग्री प्राप्त करते समय भूगर्भ शास्त्र की एक छोटी मात्रा का अध्ययन किया जा सकता है, लेकिन रियोलॉजी में काम करने वाला एक व्यक्ति स्नातकोत्तर अनुसंधान के दौरान या छोटे पाठ्यक्रमों में भाग लेने और एक पेशेवर संघ में शामिल होने के दौरान इस ज्ञान का विस्तार करेगा।

यह भी देखें

बिंगहैम प्लास्टिक
डाई प्रफुल्ल
द्रव गतिविज्ञान
कांच पारगमन
तरल
रियोलॉजिस्ट की सूची
माइक्रोर्फ़ोलॉजी
थर्माप्लास्टिक के लिए रियोलॉजिकल वेल्डेबिलिटी
Rheopectic
ठोस
Thixotropy
परिवहन घटना
श्यानता
अंतरंगता रियोलॉजी

संदर्भ

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बाहरी कड़ियाँ

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