जटिल द्रव

जटिल तरल पदार्थ ऐसे मिश्रण होते हैं जिनका दो चरणों (पदार्थ) के बीच सह-अस्तित्व होता है। ठोस-तरल (निलंबन या मैक्रोमोलेक्युलस जैसे पॉलिमर के समाधान), ठोस-गैस (दानेदार सामग्री), तरल-गैस (फोम) या तरल -तरल ( इमल्शन)। ये ज्यामितीय बाधाओं के कारण लागू तनाव या तनाव के लिए असामान्य यांत्रिक प्रतिक्रिया प्रदर्शित करते हैं जो कि चरण सह-अस्तित्व लगाता है। यांत्रिक प्रतिक्रिया में ठोस और द्रव जैसे व्यवहार के साथ-साथ उतार-चढ़ाव के बीच संक्रमण सम्मिलित है। उनके यांत्रिक गुणों को कई लंबाई के पैमाने पर उच्च विकार, पिंजरे और क्लस्टरिंग जैसी विशेषताओं के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।

उदाहरण

शेविंग क्रीम जटिल द्रव का एक उदाहरण है। तनाव के बिना, फोम ठोस प्रतीत होता है: यह प्रवाहित नहीं होता है और (बहुत) हल्के भार का समर्थन कर सकता है। चूंकि जब पर्याप्त तनाव लगाया जाता है, तो शेविंग क्रीम तरल पदार्थ की तरह आसानी से बह जाती है। अलग-अलग बुलबुलों के स्तर पर, प्रवाह बुलबुलों के छोटे संग्रहों की पुनर्व्यवस्था के कारण होता है। इस पैमाने पर प्रवाह सुचारू नहीं है, किंतु बुलबुले की पुनर्व्यवस्था और तनाव की मुक्ति के कारण उतार-चढ़ाव होता है। ये उतार-चढ़ाव भूकंप में अध्ययन किए जाने वाले उतार-चढ़ाव के समान हैं।

डायनेमिक्स

जटिल तरल पदार्थों में कणों की गतिशीलता वर्तमान शोध का क्षेत्र है। घर्षण के कारण खोई हुई ऊर्जा वेग और सामान्य बलों का अरैखिक प्रणाली कार्य हो सकता है। इन प्रणालियों में घटक कणों की अधिकता द्वारा प्रवाहित होने वाला सामयिक अवरोध प्रमुख तत्व है। उच्च घनत्व और कम तापमान सहित कुछ शर्तों के अनुसार जब प्रवाह को प्रेरित करने के लिए बाहरी रूप से संचालित किया जाता है, तो जटिल तरल पदार्थों को ठोस-समान व्यवहार के अनियमित अंतराल की विशेषता होती है, जिसके बाद कण पुनर्व्यवस्था के कारण तनाव में छूट होती है। इन प्रणालियों की गतिशीलता प्रकृति में अत्यधिक अरैखिक है। एक अतिसूक्ष्म राशि या एक कण के एक छोटे से विस्थापन से तनाव में वृद्धि के परिणामस्वरूप एक अरेस्ट अवस्था और द्रव जैसे व्यवहार के बीच का अंतर हो सकता है।

चूंकि प्रकृति में पाई जाने वाली कई सामग्रियां जटिल तरल पदार्थों की श्रेणी में फिट हो सकती हैं, लेकिन उनके बारे में बहुत कम जानकारी है। उनके भौतिक गुणों के विषय में असंगत और विवादास्पद निष्कर्ष अभी भी कायम हैं। इन प्रणालियों के सावधानीपूर्वक अध्ययन से नई भौतिकी और पदार्थ की नई अवस्थाएँ बन सकती हैं। उदाहरण के लिए, यह सुझाव दिया गया है कि ये सिस्टम जाम कर सकते हैं और एक जैमिंग चरण आरेख का उपयोग यह विचार करने के लिए किया जा सकता है कि ये सिस्टम कैसे जाम और अनजम कर सकते हैं। यह ज्ञात नहीं है कि क्या आगे के शोध इन निष्कर्षों को प्रदर्शित करेंगे, या क्या ऐसा सैद्धांतिक ढांचा उपयोगी साबित होगा। अभी तक सैद्धांतिक काम के इस बड़े निकाय को प्रयोगों से खराब समर्थन मिला है।

बाहरी संबंध

• Stephan Herminghaus' Dynamics of Complex Fluids Department
• David Weitz's Soft Condensed Matter Physics Laboratory
• Howard Stone's Complex Fluids Group
• Physical Chemistry and Soft Matter Group, Wageningen
• Bob Behringer's complex fluids page
• Hernán Alejandro Makse's complex fluids page
• Complex Fluids/Nonlinear Dynamics Laboratory
• Francois Graner's complex fluids page
• Carnegie Mellon University Center for Complex Fluids Engineering
• UCLA Center for Complex Fluids and Interfacial Physics
• Paulo Arratia's Complex Fluids Laboratory at Penn
• Complex Fluids & Computational Polymer Physics at ETH Zurich
• Ubaldo M. Córdova-Figueroa's Low Reynolds Fluid Mechanics Group at UPRM
• Zhengdong Cheng's Soft Condensed Matter Group
• New England Complex Fluids (NECF) Workgroup