Shear thinning
রিওলজিতে, শিয়ার থিনিং হল তরলের অ-নিউটনীয় আচরণ যার সান্দ্রতা শিয়ার স্ট্রেনের অধীনে হ্রাস পায়। এটি কখনও কখনও ছদ্ম-প্লাস্টিক আচরণের সমার্থক হিসাবে বিবেচিত হয় এবং সাধারণত সময়-নির্ভর প্রভাবগুলি বাদ দেওয়া হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, যেমন থিক্সোট্রপি। শিয়ার থিনিং হল তরলের অ-নিউটনীয় আচরণের সবচেয়ে সাধারণ প্রকার এবং অনেক শিল্প ও দৈনন্দিন প্রয়োগে দেখা যায়। যদিও শিয়ার থিনিং সাধারণত কম আণবিক ভর বা সুক্রোজ বা সোডিয়াম ক্লোরাইডের মতো ছোট অণুগুলির আদর্শ দ্রবণে দেখা যায় না, এটি প্রায়শই পলিমার দ্রবণ এবং গলিত পলিমারের পাশাপাশি কেচআপ, হুইপড ক্রিম, রক্ত, রঙ এবং পেরেক পালিশের মতো জটিল তরল এবং সাসপেনশনে দেখা যায়। শিয়ার-থিনিং আচরণের পিছনের তত্ত্বগুলি যদিও শিয়ার থিনিংয়ের সঠিক কারণটি পুরোপুরি বোঝা যায় না, তবে এটি তরলের মধ্যে ছোট কাঠামোগত পরিবর্তনের প্রভাব হিসাবে ব্যাপকভাবে বিবেচিত হয়, যেমন তরলের মধ্যে মাইক্রোস্কেল জ্যামিতিগুলি শিয়ারিং সহজতর করার জন্য পুনর্বিন্যাস করে। কোলয়েড সিস্টেমে, প্রবাহের সময় পর্যায় পৃথকীকরণের ফলে শিয়ার পাতলা হয়ে যায়। পলিমার সিস্টেমে যেমন পলিমার গলন এবং দ্রবণে, প্রবাহের সময় পলিমার চেইনের বিচ্ছিন্নতার কারণে শিয়ার পাতলা হয়। বিশ্রামে, উচ্চ আণবিক ওজনের পলিমারগুলি জড়িয়ে পড়ে এবং এলোমেলোভাবে অভিমুখী হয়। যাইহোক, যথেষ্ট উচ্চ হারে আন্দোলন চলাকালীন, এই অত্যন্ত অ্যানিসোট্রপিক পলিমার চেইনগুলি বিচ্ছিন্ন হতে শুরু করে এবং শিয়ার বলের দিক বরাবর সারিবদ্ধ হয়। এটি কম আণবিক/কণার মিথস্ক্রিয়া এবং বৃহত্তর পরিমাণে মুক্ত স্থানের দিকে পরিচালিত করে, যা সান্দ্রতা হ্রাস করে। পাওয়ার ল মডেল যথেষ্ট উচ্চ এবং খুব কম শিয়ার হার উভয় ক্ষেত্রেই, একটি পলিমার সিস্টেমের সান্দ্রতা শিয়ার হার থেকে স্বাধীন। উচ্চ শিয়ার হারে, পলিমারগুলি সম্পূর্ণরূপে বিচ্ছিন্ন হয় এবং সিস্টেম মালভূমির সান্দ্রতা মান η φ, বা অসীম শিয়ার সান্দ্রতা মালভূমিতে থাকে। কম শিয়ার হারে, শিয়ারটি জটিলতার দ্বারা বাধাগ্রস্ত হওয়ার জন্য খুব কম এবং সিস্টেমের সান্দ্রতার মান হল η0, বা শূন্য শিয়ার হারের সান্দ্রতা। η ν এর মান সর্বনিম্ন সান্দ্রতা অর্জনের প্রতিনিধিত্ব করে এবং শিয়ার পাতলা হওয়ার মাত্রার উপর নির্ভর করে η0 এর চেয়ে কম মাত্রার ক্রম হতে পারে। স্নিগ্ধতা একটি লগ (η) বনাম লগ () প্লটে শিয়ার হারের বিরুদ্ধে অঙ্কিত করা হয়, যেখানে রৈখিক অঞ্চলটি শিয়ার-থিনিং ব্যবস্থা এবং অস্টওয়াল্ড এবং ডি ওয়েলে শক্তি আইন সমীকরণ ব্যবহার করে প্রকাশ করা যেতে পারেঃ অস্টওয়াল্ড এবং ডি ওয়েলে সমীকরণটি লগারিদমিক আকারে লেখা যেতে পারেঃ আপাত সান্দ্রতা হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, এবং এটি আপাত সান্দ্রতার জন্য দ্বিতীয় শক্তি-আইন সমীকরণ প্রদানের জন্য অস্টওয়াল্ড সমীকরণে প্লাগ করা যেতে পারেঃ এই অভিব্যক্তিটি প্রসারিত (শিয়ার পুরু হওয়া) আচরণ বর্ণনা করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে, যেখানে n এর মান 1 এর চেয়ে বেশি। হার্শেল-বুলক্লি মডেল বিংহাম প্লাস্টিকের প্রবাহ শুরু করার জন্য একটি ক্রিটিক্যাল শিয়ার স্ট্রেস অতিক্রম করতে হয়। এই আচরণ সাধারণত পলিমার/সিলিকা মাইক্রো-এবং ন্যানোকম্পোজিটে দেখা যায়, যেখানে উপাদানটিতে সিলিকা নেটওয়ার্ক গঠন কম শিয়ার স্ট্রেসের ক্ষেত্রে একটি কঠিন-সদৃশ প্রতিক্রিয়া প্রদান করে। প্লাস্টিকের তরলের শিয়ার-থিন আচরণ হার্শেল-বুলক্লি মডেলের মাধ্যমে বর্ণনা করা যেতে পারে, যা অস্টওয়াল্ড সমীকরণে একটি থ্রেশহোল্ড শিয়ার স্ট্রেস উপাদান যোগ করেঃ থিক্সোট্রপির সাথে সম্পর্ক কিছু লেখক শিয়ার থিনিংকে থিক্সোট্রপিক আচরণের একটি বিশেষ ক্ষেত্রে বিবেচনা করেন, কারণ তরলের মাইক্রোস্ট্রাকচারটি তার প্রাথমিক অবস্থায় পুনরুদ্ধারের জন্য সর্বদা একটি অ-শূন্য সময়ের প্রয়োজন হবে। বিশৃঙ্খলার পরে যখন সান্দ্রতা পুনরুদ্ধার খুব দ্রুত হয়, তখন পর্যবেক্ষিত আচরণটি ক্লাসিক শিয়ার থিনিং বা সিউডোপ্লাস্টিসিটি হয়, কারণ শিয়ার অপসারণের সাথে সাথে সান্দ্রতা স্বাভাবিক অবস্থায় ফিরে আসে। যখন সান্দ্রতা পুনরুদ্ধারের জন্য একটি পরিমাপযোগ্য সময় লাগে, তখন থিক্সোট্রপিক আচরণ পর্যবেক্ষণ করা হয়। যাইহোক, তরলের সান্দ্রতা বর্ণনা করার সময়, তাই শিয়ার-থিনিং (সিউডোপ্লাস্টিক) আচরণকে থিক্সোট্রপিক আচরণ থেকে আলাদা করা দরকারী, যেখানে সমস্ত শিয়ার হারে সান্দ্রতা উত্তেজনার পরে কিছু সময়ের জন্য হ্রাস পায়ঃ এই উভয় প্রভাবই প্রায়শই একই তরলে আলাদাভাবে দেখা যায়। দৈনন্দিন উদাহরণ ওয়াল পেইন্ট একটি সিউডোপ্লাস্টিক উপাদান। যখন আধুনিক দেয়াল রং প্রয়োগ করা হয়, তখন ব্রাশ বা রোলার দ্বারা তৈরি শিয়ার এটিকে পাতলা এবং সমানভাবে পৃষ্ঠকে ভিজিয়ে দেবে। একবার প্রয়োগ করা হলে, রঙটি তাদের উচ্চতর সান্দ্রতা ফিরে পায়, যা ড্রপ এবং রান এড়ায়। কেচআপ একটি শিয়ার-থিনিং উপাদান, বিশ্রামে থাকাকালীন সান্দ্র, কিন্তু বোতল চেপে, কাঁপিয়ে বা আঘাত করে উত্তেজিত হলে গতিতে প্রবাহিত হয়। হুইপড ক্রিমও একটি শিয়ার-থিনিং উপাদান। যখন হুইপড ক্রিমটি তার ক্যানিস্টার থেকে স্প্রে করা হয়, তখন উচ্চ প্রবাহের হারে কম সান্দ্রতার কারণে এটি অগ্রভাগ থেকে মসৃণভাবে প্রবাহিত হয়। যাইহোক, হুইপড ক্রিম একটি চামচের মধ্যে স্প্রে করার পরে, এটি প্রবাহিত হয় না এবং এর বর্ধিত সান্দ্রতা এটিকে অনমনীয় হতে দেয়। আরও দেখুন বাহ্যিক লিঙ্ক দ্য গ্রেট কেচআপ মিস্ট্রি রেফারেন্স কন্টিনাম মেকানিক্স রিওলজি নন-নিউটনিয়ান ফ্লুইডস স্মার্ট ম্যাটেরিয়াল ট্রাইবোলজি