Dilatant

Van Wikipedia

Dilatantie is de eigenschap van een niet-newtoniaanse vloeistof (niet-newtonse vloeistof), waarbij de viscositeit bij een schuifspanning toeneemt maar niet door de tijd. Na het opheffen van de schuifspanning keert de beginviscositeit direct weer terug. Hoe groter de afschuifkracht des te hoger is de viscositeit. Dilatantie treedt op doordat de deeltjes door de optredende afschuifspanning vaker met elkaar in botsing komen dan zonder deze afschuifspanning. Hierdoor gaan de deeltjes elkaar wegdrukken en wordt de viscositeit en het volume groter. Dit verschijnsel treedt voornamelijk op bij geconcentreerde dispersies.

Dilatantie is nauw verwant aan rheopectie, waarbij de viscositeit ook nog enige tijd na de uitoefening van de schuifspanning hoger is en waarbij het volume niet groter wordt. De oorzaak is hetzelfde. De structuur van de vloeistof verandert, waardoor er grotere wisselwerkingen tussen de deeltjes optreden.

Rheologie is de wetenschap die zich bezighoudt met de vervorming- en vloei-eigenschappen van vloeistoffen.

[bewerk] Voorbeelden van dilatante vloeistoffen

Als bij een toenemende snelheid met een theelepel door honing geroerd wordt neemt de weerstand voelbaar toe, doordat de viscositeit door de afschuifkracht toeneemt.
Bij drijfzand wordt de viscositeit sterk verhoogd als geprobeerd wordt iets of iemand er snel uit te trekken. Door afschuiving wordt het water uit het zand-watermengsel gedrukt, waardoor de zandkorrels meer aan elkaar gaan kleven en daardoor een hogere viscositeit geven.
Door Dow Chemical is een dilatant kneedmateriaal ontwikkeld dat normaal gekneed kan worden, maar dat zich bij een plotselinge mechanische belasting geheel anders gedraagt. Als een bal van dit materiaal op de grond wordt geworpen stuitert deze als een gummibal terug. Wordt er zeer hard met een hamer opgeslagen dan versplintert het net zoals keramiek in vele kleine scherpe stukje. Bij het stuktrekken ontstaan scherpe en gladde breukkanten. Tot nu toe wordt er speelgoed van gemaakt en in de handel gebracht onder de namen: silly putty, bouncing putty, hüpfender Kitt.

[bewerk] Tractiecontrole

Als passieve tractiecontrole wordt bij sommige vierwielaangedreven voertuigen een dilitante vloeistof gebruikt. Op een normale wegdek is de snelheid van de voor- en achterwielen hetzelfde en is de afschuiving van de vloeistof laag, waardoor er maar één stel wielen worden aangedreven. Wanneer de eerstaangedreven wielen gaan slippen neemt de afschuiving toe, waardoor de vloeistof dikker wordt en ook het tweede stel wielen meer en meer aangedreven wordt totdat bij maximale belasting alle vier de wielen aangedreven worden.