reologiche

La reologia è la scienza che studia la deformazione e il flusso della materia in risposta a forze esterne. Il termine si riferisce alle proprietà reologiche di un materiale, cioè ai comportamenti di viscosità ed elasticità che emergono quando si applicano forze di taglio o campi di stress. La disciplina riguarda sia fluidi sia solidi deformabili e ha applicazioni in molti settori industriali e scientifici.

Le proprietà reologiche descrivono come un materiale risponde al flusso. La viscosità misura la resistenza al movimento, mentre la viscoelasticità combina comportamento elastico e viscoso. I fluidi si distinguono tra newtoniani, con viscosità costante, e non-newtoniani, in cui la viscosità dipende dal tasso di scorrimento o dalla storia di stress. Ulteriori fenomeni includono la tixotropia, la memorizzazione dello sforzo, e una soglia di scorrimento.

Per misurare le proprietà reologiche si usano reometri e viscosimetri: strumenti rotazionali, capillari e a oscillazione. Le grandezze tipiche sono il tasso di taglio e lo stress di taglio, con curve che descrivono la relazione tra i due. I modelli costitutivi comuni includono il fluido newtoniano, i modelli di potenza (Ostwald-de Waele), la plastica di Bingham e modelli ibridi come Herschel-Bulkley o Carreau.

Le applicazioni della reologia sono ampie e comprendono polimeri, vernici, oli e combustibili, alimenti, prodotti cosmetici, geoscienze e ingegneria dei materiali. Una comprensione accurata delle proprietà reologiche è fondamentale per progettare processi di lavorazione, controllare la lavorabilità, prevedere comportamenti durante stoccaggio e uso, e ottimizzare formulazioni e processi produttivi. L’etimo deriva dal greco rheo, fluire, e logos, studio; la disciplina è nata nel XX secolo con contributi come quelli di Eugene C. Bingham.