Was ist ein Rheometer?
Ein Rheometer ist eine Art Viskosimeter, das viskoelastische Eigenschaften von Materialien misst, die über die reine Viskosität hinausgehen. Rheologie ist der Fluss von Flüssigkeiten und die Verformung von Festkörpern unter verschiedenen Belastungen. Dieses Werkzeug misst daher das Materialverhalten wie Fließspannung, kinetische Eigenschaften, komplexe Viskosität, Modul, Kriechen und Erholung.
Die meisten Rheometermodelle gehören drei spezifischen Kategorien an: Rotation, Kapillare oder Dehnung. Am gebräuchlichsten ist das Rotationsrheometer, das auch als Spannungs- / Dehnungsrheometer bezeichnet wird, gefolgt vom Kapillartyp.
Das Rheometer ist für den Bau und die Instandhaltung von Straßen wichtig geworden. Die Messung der Rheologie von Asphaltbindemitteln hilft bei der Vorhersage der Fahrbahnleistung über einen längeren Zeitraum, da sie von sich ändernden Klima- und Verkehrsbedingungen beeinflusst wird. 1993 führte die US-Regierung die Messung der rheologischen Eigenschaften in der Pflasterindustrie ein, als sie das Strategic Highway Research Program finanzierte. Dieses Programm hat zu einem breiteren Verständnis der Industrie für die Verwendung der rheologischen Eigenschaften zur Verbesserung der Leistungseigenschaften von Asphaltbindemitteln geführt.
Dieses Tool wird auch zur Messung der Rheologie von halbfesten Stoffen, Suspensionen, Emulsionen und Polymeren in Branchen wie Pharmazeutika, Lebensmitteln, Kosmetika und Konsumgütern verwendet. Diese Messungen können dazu beitragen, die Haltbarkeit von Produkten unter verschiedenen Belastungsbedingungen vorherzusagen. Darüber hinaus kann es im medizinischen Bereich eingesetzt werden. 1999 wurde die Elastizität und Bruchdehnung von Blutgerinnseln am Institut für Hydrodynamik der Akademie der Wissenschaften in der Tschechischen Republik unter Verwendung eines Rotationsrheometers mit einem kontrollierten Belastungssystem gemessen. Die Ergebnisse zeigten eine Abnahme der Elastizität und eine Zunahme der Frakturbelastung in Blutgerinnseln mit zunehmendem Hämatokrit.
Eine überraschende Anwendung des Tools ist in einem Experiment aus dem Jahr 1999 zu finden, das an der Universität von Nottingham in Großbritannien durchgeführt wurde. In diesem Experiment wurden ein Rheometer und ein Doppelschneckenextruder verwendet, um die Kraft zu bestimmen, die erforderlich ist, um eine hitzebeständige vegetative Bakterienspezies, Microbacterium lacitum, zu zerstören. Dieses Experiment hat viele vielversprechende Anwendungen im medizinischen Bereich.