rheología

La rheología es la ciencia que estudia la deformación y el flujo de la materia, especialmente la relación entre el esfuerzo y la deformación y el comportamiento viscoelástico de los materiales. El término proviene del griego rhéos, que significa flujo. Esta disciplina abarca desde líquidos simples hasta complejos gels y suspensiones.

Entre los conceptos clave se encuentran la viscosidad, la tasa de cizalla y la relación entre esfuerzo y velocidad de deformación. Los materiales se clasifican en Newtonianos, con viscosidad casi constante, y no Newtonianos, cuyo comportamiento cambia con la tasa de cizalla. Dentro de estos últimos se encuentran líquidos pseudoplásticos, dilatantes y materiales viscoelásticos. Los modelos constitutivos más usados incluyen Newtoniano, Bingham (fluido con rendimiento o límite de esfuerzo), y potencias tipo Ostwald–de Waele o Herschel–Bulkley, entre otros, para describir la dependencia entre esfuerzo y tasa de deformación.

Los métodos de medición se realizan con rheómetros, que evalúan la relación entre esfuerzo y deformación, o entre frecuencia y amplitud en pruebas oscilatorias. Se reportan parámetros como los módulos de almacenamiento (G') y pérdida (G''), que caracterizan la elasticidad y la visciedad. También se analizan curvas de cizalla y comportamientos transitorios, como la relajación y la recuperación.

Las aplicaciones de la rheología abarcan polímeros, alimentos, cosméticos, farmacéutica, geología y petróleo, así como asfaltos, morteros y biología. Su estudio es fundamental para el procesamiento, diseño de productos, control de calidad y simulaciones de flujo y deformación en condiciones reales.