流变学与物料的流动

黏弹性

黏弹性物料在响应形变时既像液体又像固体。推一根纯弹性固体(如橡皮筋),它会径直弹回;倒一种纯黏性液体(如水),它则只是持续流动,永不复原。黏弹性物料则两者兼具:它一部分像固体那样弹回,一部分又像液体那样流动并保持形变。软口香糖、面团和许多凝胶都是这种行为。

这两种响应还取决于你使物料形变的速度和时间。推得快,它表现得更像固体、更具弹性;推得慢或保持形变状态,它则更像液体那样流动、松弛。流变学家用振荡试验来刻画这一点,将储存的、可回复的能量(弹性或储能模量)与因流动而损耗的能量(黏性或损耗模量)区分开来。

黏弹性对凝胶、软膏、水凝胶以及黏液等生物物料都很重要,并支撑着产品的实际性能。它决定了凝胶为何会回弹而不涂抹开来、黏膜黏附膜如何黏附于组织,以及半固体如何在皮肤上保持结构却仍能涂展。它也是表征聚合物以及预测长期行为(如贮存产品的缓慢下垂或“冷流”)的核心。

物料表现得更偏弹性还是更偏黏性,取决于时间尺度:同一种水凝胶在快速轻拍下可弹跳,而在持续轻压下却会流动。

又称
viscoelastic behaviour黏弹行为黏彈行為