Análisis de la deformación bajo esfuerzo cortante

Objetivo del análisis

El análisis de la deformación por cizallamiento permite caracterizar el comportamiento mecánico de un material o producto sometido a una tensión tangencial. Esta tensión induce una deformación (o velocidad de cizallamiento) cuya intensidad y velocidad de respuesta revelan la estructura interna del producto, su resistencia, plasticidad o fluidez.

Este análisis es esencial para:

• Comprender el comportamiento mecánico de geles, pastas, fluidos complejos o polímeros
• Optimizar la textura o consistencia de un producto
• Identificar un umbral de tensión de fluencia
• Para estudiar la estabilidad mecánica, resiliencia o fragilidad de una estructura
• Adaptar los procesos de transformación (mezcla, bombeo, extrusión)

Metodología

La muestra se coloca en un reómetro o comprobador mecánico que aplica una tensión de corte (control de velocidad o tensión). La deformación resultante (o velocidad de deformación) se mide para construir una de tensión-deformación o de viscosidad-corte .

El análisis se puede realizar mediante:

• Modo estático u oscilatorio (reología dinámica)
• Temperatura variable (estudio termorreológico)
• Geometrías adecuadas: cono-plano, placas paralelas, celda concéntrica

Matrices afectadas

• Productos cosméticos: cremas, geles, bálsamos, mascarillas
• Alimentos: yogures, salsas, purés, productos fermentados
• Productos farmacéuticos: ungüentos, jarabes, geles tópicos
• Polímeros fundidos o dispersos: resinas, colas, ceras
• Materiales flexibles u organogeles: pastas técnicas, recubrimientos, lodos

Aplicaciones industriales

• Desarrollo de texturas funcionales (facilidad de aplicación, extensión, retención de forma)
• Validación de la estabilidad reológica a lo largo del tiempo
• Control de calidad: reproducibilidad entre lotes
• Definición de parámetros de fabricación: velocidad de bombeo, fuerza de extrusión
• Estudios predictivos: comportamiento bajo estrés mecánico

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Se recomiendan análisis adicionales :

• Análisis de curvas de flujo
• Análisis de viscosidad
• Análisis de consistencia