Recuerdo la definición de fluido como aquella sustancia que, siendo sometida a una tensión de corte (o cizalladura), no alcanzará el equilibrio, si bien se deformará continuamente. Hablamos de los gases y los líquidos, sustancias que son capaces de adaptarse por deformación al volumen que las contiene y no pueden someterse a ninguna fuerza de corte.
Tradicionalmente, los fluidos se clasificaban en dos grandes grupos: los No Newtonianos y los Newtonianos. Estos últimos son aquellos cuya viscosidad permanece constante con el paso del tiempo y tiene una clara dependencia con la temperatura. Valga un ejemplo típico, el aceite. Cuando aumentamos la temperatura del mismo, la viscosidad decrece (parece hacerse más fluido cuando lo vertemos de una sartén caliente al recipiente donde guardarlo). Pero, ¿qué es esto llamado viscosidad? Teniendo presente la teoría Cinético Molecular, la cual nos argumenta que todas las partículas que forman un cuerpo están en continuo movimiento a diferentes velocidades, la viscosidad es la resistencia que ofrece el fluido al movimiento de las mismas.
Por el contrario, en los fluidos no newtonianos, no existe una viscosidad definida en el mismo ni es constante en todo el fluido, variando en función de la temperatura y, esta vez sí, de la fuerza cortante a la que esté sometido. ¿Qué nos quiere indicar esto? Muy sencillo, si aplicamos mucha presión a un fluido no newtoniano, el líquido se comportará como un sólido y si, por el contrario, se aplicamos una baja presión, lo hará como un líquido.
En la siguiente experiencia vamos a demostrar qué es eso de un fluido no newtoniano, teniendo en la mente al agua (o al aceite) como ejemplo contrario.
- Bandeja de disección de plástico.
- Dos medidas de Maizena (harina de maíz) y una medida de agua. Tal cual queráis la cantidad así deberíais tomarla. En nuestro ejemplo de colegio, hemos tomado dos vasos de 250 ml de volumen con harina y uno, con igual volumen, de agua del grifo.
- Cucharilla para remover.
Sobre la bandeja de disección se vierten las dos medidas de harina y, lentamente y sin dejar de remover la medida de agua.
A continuación, llamamos a un grupo de alumnos y les pedidos que operen del siguiente modo: introducir el dedito índice en la mezcla, lentamente y rápidamente. ¿Qué es lo que ocurre? (figura 41).
Los fluidos no newtonianos se comportan como si fueran un sólido cuando se ejerce una presión fuerte sobre los mismos, es decir, cuando intentamos introducir el dedo rápidamente, consecuencia de que las partículas que lo componen se unen bajo presión. En nuestro ejemplo, las moléculas de polisacárido (almidón) se compactan atrapando al agua en su interior.
Por el contrario, cuando no se hace fuerza sobre la mezcla, el comportamiento se asemeja a un líquido, con lo cual el dedo puede hundirse, sin daño alguno, en el interior del fluido.
En la naturaleza hay un fluido no newtoniano increíble, el magma. Este fluido, en el interior de la Tierra (formando la llamada capa semifluida, astenosfera o canal de baja velocidad sísmica), se comporta como un sólido, pudiendo sostener las placas litosféricas. No obstante, en las zonas límite de placa (dorsales o zonas de subducción), el magma se comporta como un fluido saliendo a superficie.
