反動（レオロジー）

反動は非ニュートン流体でのみ観察されるレオロジー現象であり、外部からの力が除去されると、流体が以前の位置に跳ね返る能力によって特徴付けられます。反動は流体の弾性と記憶の結果であり、流体が移動する速度と加速度は分子構造に依存し、戻る位置は配座エントロピーに依存します。この効果は多くの非ニュートン液体でわずかに観察されますが、溶融ポリマーなどの一部の材料では顕著です。

流体が元の状態を「記憶」する程度は、エントロピーに依存します。流体の粘弾性特性により、流体はエントロピー的に好ましい構造に戻ります。^[1]流体が最近好ましい構造に戻ったときに反動が見られます。ただし、弾性が完全ではないためにエネルギーが失われるため、流体は元の位置に戻ることはできません。

反跳性流体は記憶が薄れていく性質があり、流体が長く伸びるほど回復が少なくなります。反跳は特性時間と関連しており、これはシステムの反応の大きさの程度を推定するものです。反跳性があるとされる流体は、通常、数秒程度の特性時間を持ちます。^[2]反跳性流体は通常、比較的短い距離しか回復しませんが、一部の溶融ポリマーは、総伸長の 1/10 まで回復することがあります。^[3]ポリマーのこの特性は、ポリマー処理において考慮する必要があります。

回転する棒をポリマー溶液に入れると、回転運動によって発生する弾性力によって流体が棒を登ります (ワイセンベルク効果と呼ばれる現象)。加えられたトルクをすぐに停止すると、流体は棒を下って戻ります。

ビーカーから注がれた粘弾性流体をハサミで素早く切ると、流体はビーカー内に戻ります。円管内で静止している流体に圧力降下が生じると、放物線状の流動分布が観察され、液体を管内へ引き込みます。圧力が緩和されるとすぐに、流体は管内で後方に跳ね返り、より鈍い流動プロファイルを形成します。シリーパティを急速に引き伸ばし、短い時間、伸長した状態で保持すると、元に戻ります。しかし、より長い時間、伸長した状態で保持すると、回復はほとんどなく、目に見える跳ね返りはありません。^[4]