Жидкости способны разрушаться подобно твердым материалам при экстремальных нагрузках

Специалисты Дрексельского университета установили, что вязкие жидкости при определенных условиях разрушаются аналогично твердым телам. Открытие опровергает устоявшееся представление об отсутствии у жидкостей предела текучести.

Доцент-исследователь Тамирес Лима и профессор Николас Альварес провели серию экспериментов, в ходе которых простые жидкости подвергались растяжению с высокой скоростью. При достижении критического напряжения около 2 мегапаскалей жидкости внезапно разрывались вместо привычного течения. Величина критического напряжения зависит от вязкости материала.

Эксперименты показали, что разрыв жидкости сопровождается резким звуком, схожим с треском при разрушении твердых материалов. Ключевым условием для возникновения эффекта является скорость растяжения, которая не позволяет жидкости перетекать под воздействием нагрузки. При таком режиме в материале накапливается напряжение, приводящее к разрушению.

Явление распространяется на простые жидкости при температурах выше точки стеклования, включая воду и масло. Ранее считалось, что подобное поведение характерно только для вязкоупругих и полимерных жидкостей.

Полученные данные применимы в технологиях 3D-печати жидкими полимерами, производстве волокон, медицинских исследованиях крови и гидравлических системах. Открытие также позволяет по-новому взглянуть на процессы кавитации в гребных винтах, насосах и гидроакустическом оборудовании.

Источник: Interesting Engineering