‘ Τα´ πάντα ρει~
ΑΡΘΡΑ
‘
Τα´ πάντα ρει!~ Αυτό το ρητό του Αρχαίου Έλληνα προσωκρατικού φιλόσοφου Ηράκλειτου από την Έφεσο της Μικράς Ασίας αναφέρεται στο ότι τα πάντα βρίσκονται σε συνεχή κίνηση. Σήμερα, αυτό το αρχαιοελληνικό ρητό έχει υιοθετηθεί στο έμβλημα της Αμερικανικής Εταιρείας Ρεολογίας (Society of Rheology), που αποτελείται από Φυσικούς, Χημικούς, Βιολόγους, Γεωλόγους, κάθε λογής Μηχανικούς (κυρίως Χημικούς Μηχανικούς, Μηχανολόγους Μηχανικούς, Πολιτικούς Μηχανικούς) αλλά ακόμα και Μαθηματικούς που ενδιαφέρονται να προωθήσουν και να εφαρμόσουν τη Ρεολογία. Αυτό το απόφθεγμα εμφανίζεται και στο έμβλημα του διεθνούς επιστημονικού περιοδικού Journal of Rheology, που αποτελεί τη ναυαρχίδα των επιστημονικών περιοδικών όπου δημοσιεύονται εργασίες με θέμα τη Ρεολογία. Όπως ορθά ανέφερε πρόσφατα ο Κώστας Δεληγιάννης σε ελλαδική εφημερίδα, «αν γινόταν ποτέ διαγωνισμός για το ποια φυσική επιστήμη είναι λιγότεΗ άγνωστη ρο γνωστή στους μη ειδικούς, τότε η Ρεσε πολλούς ολογία θα συγκαταλεγόταν στα φαβορί, καθώς μια απλή αναζήτηση στο Ιντερνέτ επιστήμη της είναι αρκετή για να αποδείξει πως, πέρα Ρεολογίας από τα επιστημονικά περιοδικά, τα άρθρα ασχολείται που αναφέρονται σε αυτήν είναι λιγοστά». Όμως, όλοι ερχόμαστε σε επαφή με τις με την εφαρμογές της επιστήμης της Ρεολογίας παραμόρφωση σε καθημερινή βάση. Η Ρεολογία είναι η επιστήμη της παρακαι τη ροή των μόρφωσης και ροής των υλικών. Η ονομαυλικών σία επινοήθηκε από τον Eugene (Ευγένιο) Bingham, ο οποίος ίδρυσε την Αμερικανική Εταιρεία Ρεολογίας στις ΗΠΑ, και η ρίζα της βρίσκεται στην ελληνική λέξη «ρέω» και το επίθημα «λογία» που σημαίνει μελέτη. Περιλαμβάνει τη θεωρία που «υπόκειται» στην παραμόρφωση και την πρακτική της μέτρησης, ενώ αυτοί που εργάζονται στον τομέα περιγράφονται οι ίδιοι ως ρεολόγοι. Όπως θα δούμε αμέσως, ροή δεν παρουσιάζουν μόνο τα ρευστά (δηλαδή τα υγρά και τα αέρια) αλλά και τα μικρομερή (σε μορφή πούδρας) στερεά. Για την περιγραφή της ροής, έχει επινοηθεί η ’ έννοια του ιξώδους (από τη λέξη «ιξός», τη γνωστή κολλώδη ουσία που περιβάλλει κάποιους καρπούς, και σημαίνει το «κολλώδες») που περιγράφει την εσωτερική αντίσταση που παρουσιάζουν τα ρευστά στην εξωτερική δύναμη που τα ωθεί να ρεύσουν. Η Ρεολογία παίζει έναν ιδιάζοντα ρόλο στη ζωή μας, ακόμη και αν δεν το γνωρίζουμε. Επί παραδείγματι, όλοι γνωρίζουμε ότι το μέλι είναι πολύ περισσότερο παχύρευστο (έχει μεγαλύτερο ιξώδες) από το νερό, και άρα ρέει πολύ πιο αργά. Αυτό όμως είναι ένα μόνο παράδειγμα, και μπορούμε να αναφέρουμε πολύ περισσότερα: 1. Μπορούμε να βάψουμε τους τοίχους του σπιτιού μας, καθώς οι εταιρείες τις παρασκευάζουν ώστε να είναι ρεολεπτυνόμενες: σε μεγάλους ρυθμούς διάτμησης (όπως όταν εφαρμόζουμε την μπογιά με το
24
πινέλο) παρουσιάζουν μικρό ιξώδες, ενώ σε μικρούς ρυθμούς διάτμησης (όπως όταν το πινέλο φύγει από την περιοχή επάλειψης) παρουσιάζουν μεγάλο ιξώδες (ώστε να μην «τρέχει» στον τοίχο και να παραμένει στη θέση της μέχρις ότου ο διαλύτης εξατμιστεί). 2. Η μαγιονέζα, η οδοντόκρεμα, το βούτυρο και το κέτσαπ φτιάχνονται ώστε να είναι αρκετά παχύρευστα και να παρουσιάζουν τάση διαρροής (yield stress στα αγγλικά)· έτσι, όταν τα τοποθετήσουμε πάνω στο μπιφτέκι δεν «τρέχουν», καθώς πρέπει εμείς να εφαρμόσουμε μια μικρή τάση (π.χ. με το κουτάλι) για να τα επαλείψουμε. 3. Το ιξώδες του αίματός μας είναι πολύ προσεκτικά ρυθμισμένο ώστε να μην δημιουργούνται προβλήματα στη ροή του μέσα στον οργανισμό μας. Είναι ένα ρεολεπτυνόμενο ρευστό, καθώς μειώνεται το ιξώδες του σε μεγάλους ρυθμούς διάτμησής, όπως όταν αθλούμαστε οπότε αυξάνεται η ροή του αίματος. Επιπλέον, έχει την ιδιότητα να μειώνει το ιξώδες του όταν ρέει σε αγγεία μικρότερης διαμέτρου, όπως είναι τα τριχοειδή αγγεία, καθώς διαφορετικά θα είχαμε απόφραξη των αγγείων (αυτό ονομάζεται φαινόμενο Fåhraeus-Lindqvist). Μια σειρά ασθενειών επιφέρουν τη διαφοροποίηση του ιξώδους του αίματος, μειώνοντας (όπως η αναιμία που μπορεί να οδηγήσει και σε καρδια-