La reología estudia los principios que indican cómo se mueven los fluidos.
La reología es la especialidad de la física centrada en el análisis de los principios que determinan cómo se mueven los fluidos. El concepto fue propuesto por el científico estadounidense Eugene Cook Bingham (1878–1945) en la primera mitad del siglo XX.
Lo que hace la reología es estudiar el vínculo existente entre la fuerza que se ejerce sobre un material y la deformación que éste experimenta al fluir. A través de ecuaciones constitutivas, es posible establecer un modelo acerca de la manera de comportarse de estas sustancias.
En este contexto, la deformación es un cambio que se produce en la forma o el tamaño de un cuerpo a causa de la producción de esfuerzos internos que surgen como resultado de la aplicación de una o varias fuerzas, o bien de la dilatación térmica. Para llevar a cabo la medición de la deformación se utiliza la magnitud denominada deformación unitaria o axial, que la ingeniería define como la modificación de la longitud de un cuerpo por cada unidad.
TemasLa reología y la mecánica de medios continuos
La rama de la física en la cual se estudia el concepto de reología es la mecánica de medios continuos, también conocida como física de medios continuos, la cual se apoya en un único modelo para tratar fluidos, sólidos rígidos y sólidos deformables. Los fluidos pueden clasificarse como gases o líquidos.
Por otro lado, la noción de esfuerzo interno hace referencia a un conjunto de fuerzas y momentos que se aplican sobre una sección de un elemento estructural y que presentan una relación de equivalencia estática con respecto a la distribución de tensiones internas, o sea que dan como resultado una fuerza y sus momentos son iguales.
Las propiedades que se encarga de estudiar la reología son analizadas con un instrumento conocido como reómetro, que posibilita la realización de deformaciones bajo control, midiendo los esfuerzos. Así se puede determinar la viscosidad y el coeficiente de esfuerzo normal de cada sustancia, entre otras propiedades.
Eugene Cook Bingham fue quien propuso el concepto de reología.
La viscosidad
El concepto de viscosidad debe entenderse como la resistencia que un fluido determinado ofrece antes de deformarse cuando se lo somete a un esfuerzo. Es importante señalar que todos los fluidos descubiertos por el ser humano son viscosos en algún grado; por ello, cuando se desea simular la viscosidad nula se debe hacer uso del supuesto de fluido ideal.
Otro punto a tener en cuenta con respecto a la viscosidad es que sólo se aprecia cuando el líquido está en movimiento; de hecho, una definición de la viscosidad la propone como la relación que existe entre el esfuerzo cortante (explicado en el siguiente párrafo) y el gradiente de velocidad.
Se conoce con el nombre de esfuerzo normal, por otro lado, a aquel que tiene lugar como resultado de tensiones normales (en otras palabras, perpendiculares) a la superficie para la que se pretende determinar la magnitud de esfuerzo. El esfuerzo que se desprende de las tensiones cortantes (o sea, tangenciales) al plano en cuestión, se denomina cortante.
Utilidad de la reología
Gracias a la reología, se puede saber con precisión cómo reaccionan los fluidos y los sólidos ante un esfuerzo. En el caso de los fluidos ideales, su deformación es irreversible: la energía adopta la forma de calor y se disipa en el material, sin que se pueda recuperar pese a la finalización del esfuerzo. En los sólidos ideales, en cambio, la energía que impulsa la deformación elástica se logra recuperar cuando el esfuerzo se retira.
La reología aporta información, por ejemplo, sobre el proceso que experimentan los alimentos cuando son masticados y deglutidos. Esta materia, a través de la masticación y de la acción de la saliva, se deforma y se transforma en una pasta que fluye hacia el interior del organismo.
