Un fluido no newtoniano es un fluido cuya viscosidad varía según la tensión aplicada. El fluido más conocido de este tipo es la maicena disuelta en agua. Contrasta con los fluidos newtonianos como el agua, cuyo comportamiento puede describirse exclusivamente por la temperatura y la presión, no por las fuerzas que actúan sobre él de segundo a segundo. Estos fluidos son sustancias fascinantes que pueden usarse para ayudarnos a comprender la física con más detalle, de una manera emocionante y práctica.
Si perfora un cubo lleno de un fluido no newtoniano que se espesa por cizallamiento, la tensión introducida por la fuerza entrante hace que los átomos del fluido se reorganicen para que se comporte como un sólido. Tu mano no pasará. Sin embargo, si mete la mano en el líquido lentamente, éste penetrará con éxito. Si sacas la mano de forma abrupta, volverá a comportarse como un sólido y, literalmente, puedes sacar un balde del líquido de su recipiente de esta manera.
Un fluido no newtoniano adelgazador por cizallamiento se comporta de manera opuesta. En este tipo, el fluido se vuelve más delgado, en lugar de espeso, cuando se aplica tensión. También llamado pseudoplástico, ejemplos de este tipo de líquido incluyen salsa de tomate, pasta de dientes y pintura. El efecto no suele durar mucho tiempo en ninguno de los tipos, y continúa solo mientras se aplica el estrés.
Los fluidos no newtonianos nos ayudan a comprender la amplia variedad de fluidos que existen en el mundo físico. Los sólidos plásticos, los fluidos de ley de potencia, los fluidos viscoelásticos y los fluidos de viscosidad dependiente del tiempo son otros que exhiben relaciones complejas y contraintuitivas entre el esfuerzo cortante y la viscosidad / elasticidad. Sin embargo, el fluido no newtoniano es probablemente el más emocionante para jugar.
Una búsqueda de fluido no newtoniano en YouTube arroja algunos resultados interesantes. En varios programas de juegos, los presentadores o concursantes corren a través de grandes cubas de fluido no newtoniano que espesa la cizalla, capaces de atravesarlos a menos que se detengan, en cuyo caso se hunden inmediatamente. Cuando se combinan con una placa oscilante, estos fluidos demuestran otras propiedades inusuales, como «dedos» que sobresalen y agujeros que persisten después de crearlos. Una placa oscilante aplica tensión de forma periódica, cambiando rápidamente la viscosidad del fluido y colocándolo en un punto intermedio extraño entre un líquido y un sólido.
Una aplicación práctica para fluidos no newtonianos espesantes por cizallamiento puede ser en las armaduras corporales del futuro. Dado que estos fluidos suelen ser flexibles, permitirían a los soldados moverse libremente cuando no estén bajo ataque. Pero si se enfrentaban a una bala a gran velocidad, rápidamente serían más duros, actuando como una armadura tradicional. Se necesita más investigación para ver si los fluidos no newtonianos son adecuados para el ejército, pero hasta entonces, es divertido jugar con ellos.