Als nichtnewtonsches Fluid bezeichnet man ein Fluid, dessen Viskosität nicht konstant bleibt, wenn sich die auf das Fluid einwirkenden Scherkräfte verändern. Damit entspricht dieses Fluid nicht dem Newtonschen Elementargesetz der Zähigkeitsreibung. Dieses Verhalten wird auch als anomalviskos bezeichnet.

Der Grund für dieses Verhalten ist eine Abnahme bzw. Zunahme der Wechselwirkungen in dem Fluid auf Grund der geänderten mikroskopischen Struktur im Fluid. So können zum Beispiel in der Dispersion die dispergierten Partikel verformt werden.

Schema Rheologie BMK.jpg Diese Fluide lassen sich je nachdem, wie sich die Viskosität mit wachsender Scherung ändert, in strukturviskos (sinkende Viskosität) und dilatant (wachsende Viskosität) einteilen.

Eine zeitliche Änderung der Viskosität führt zu der Unterscheidung zwischen Thixotropie und Rheopexie. Eine Zunahme der Viskosität nach dem Einwirken der Scherkräfte heißt Rheopexie, die Abnahme Thixotropie. Diese geänderten Viskositäten relaxieren nach einiger Zeit wieder zu ihrem früheren Zustand.

Ein weiteres Verhalten ist die Plastizität, bei der sich das Fluid bei kleinen Scherkräften wie ein Festkörper verhält und erst bei stärkerer Scherung flüssiges Verhalten zeigt. Dieses Verhalten wird auch Binghamsches Verhalten genannt. Ähnlich verhalten sich sog. Cassonsche Stoffe, die auch erst ab einer bestimmten Schubspannung fließfähig werden.

Beispiele für solches Verhalten sind bei den einzelnen Verhaltensweisen Strukturviskosität, Dilatanz, Thixotropie, Rheopexie und Plastizität aufgeführt.

Beispiele für nichtnewtonsche Flüssigkeiten sind Blut, Zementleime, Treibsand, Sand-Wasser-Gemische, Schmiermittel, Polymerschmelzen, Ketchup, Spätzleteig und Pudding.

Blutwunder wie z.B. das des heiligen Januarius von Neapel, wo sich festes Blut in flüssiges verwandelt, beruhen laut Experten auf den physikalischen Eigenschaften einer nichtnewtonschen Flüssigkeit. Eine Rezeptur zur Herstellung einer blutähnlichen Flüssigkeit mit nichtnewtonschen Eigenschaften aus Eisen(III)chlorid x Hexahydrat und Kalziumkarbonat in Wasser war schon im Mittelalter bekannt.

Das Fachgebiet, das sich mit nichtnewtonschen Flüssigkeiten beschäftigt, heißt Rheologie.

Siehe auch: Fluid, Newtonsches Fluid

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