Стандарттуу бөлүкчөлөрдүн суспензиясы суюктуктун агымын өзгөртүү үчүн суюк чөйрөдө калкып жүргөн катуу, катуу бөлүкчөлөргө таянса, тапиоканын жүрүм-туруму динамикалык, жылуулукка жооп берүүчү полимер матрицасын киргизет. Жөнөкөй физикалык сүрүлүүдөн татаал молекулярдык желатинизацияга өтүү суюктуктун механикалык стресске жана температуранын өзгөрүшүнө кандайча туруштук берерин өзгөртөт.
Катуу, аралашпаган бөлүкчөлөр суюктукка чачырап, анын жалпы илешкектүүлүгүн жана агым механикасын өзгөрткөн аралашма.
Крахмалдын шишип кетиши, ысыктан желатиндешүүсү жана серпилгич полимер тармагынын пайда болушу менен башкарылуучу татаал Ньютондук эмес система.
| Мүмкүнчүлүк | Бөлүкчөлөрдү суспензиялоо | Тапиоканын жүрүм-туруму |
|---|---|---|
| Негизги механизм | Механикалык бөлүкчөлөрдүн дисперсиясы | Термикалык крахмал желатинизациясы |
| Баштапкы реология | Ньютондон кеңейтүүчүгө (кыйгач коюулануу) | Псевдопластикалык (кесүү менен жукаруучу) жана вискоэластикалык |
| Стресске жооп кайтаруу | Бөлүкчөлөрдүн сүрүлүүсү жана тыгыздалуу | Полимер чынжырын тегиздөө жана созуу |
| Температурага сезгичтик | Негизги суюктуктун өзгөрүшүнөн кийинки минималдуу таасир | Фазалык өзгөрүүлөрдү ишке киргизүүчү өтө сезгичтик |
| Узак мөөнөттүү туруктуулук | Фазалардын бөлүнүшүнө же чөгүүсүнө жакын | Молекулярдык ретроградация аркылуу катууланууга жакын |
| Басымдуулук кылган микроструктура | Катуу, өзүнчө катуу сфералар же кабырчыктар | Ийкемдүү, бири-бири менен байланышкан полисахарид чынжырлары |
| Энергиянын чачырашы | Илешкектүүлүккө каршылык жана бөлүкчөлөрдүн кагылышуусу | Серпилгич сактоо жана полимердик релаксация |
Стандарттык бөлүкчөлөрдүн суспензиялары катуу компоненттеринин тыгыздыгына жана жайгашуусуна жараша иштейт, күтүүсүз соккуларга дуушар болгондо көп учурда коюуланып же тыгылып калат. Башка жагынан алганда, тапиока системалары псевдопластикалык, башкача айтканда, аларды тезирээк аралаштырганда алар жылмакай болуп, оңой агып кетет. Бул узун крахмал молекулалары агымдын багытына параллель тизилип, каршылыкты азайткандыктан болот.
Жылуулуктун өзгөрүшү типтүү бөлүкчөлөрдүн суспензиясынын негизги түзүлүшүн дээрлик өзгөртпөйт, ташуучу суюктуктун өзүнүн илешкектүүлүгүнө гана таасир этет. Тапиоканын жүрүм-туруму жылуулук колдонулганда толугу менен өзгөрөт. Температура белгилүү бир чектен ашканда, крахмал гранулдары жарылып, сууну сиңирип, жөнөкөй сүт аралашмасынан тыгыз, тунук гидрогелге айланат.
Классикалык суспензияны деформациялаганда, энергия көбүнчө бөлүкчөлөр бири-бирине сүрүлгөндө сүрүлүүгө жоголот. Тапиока укмуштуудай ийкемдүүлүккө ээ, анткени анын катуу бутактанган амилопектин чынжырлары механикалык энергияны кичинекей пружина сыяктуу сактайт. Бул материалдын кысылгандан кийин баштапкы формасына кайтып келишине мүмкүндүк берет.
Эгерде негизги суспензиядагы бөлүкчөлөр өз алдынча калса, тартылуу күчүнүн таасиринен улам акырындык менен түбүнө чөгүп кетет, бул процесс чөкмө деп аталат. Тапиока системалары ретроградация деп аталган таптакыр башка картаюу кризисине туш болушат. Убакыттын өтүшү менен бышкан крахмал чынжырлары кайрадан тегизделип, кайрадан кристаллдаша баштайт, сууну сыртка чыгарып, жумшак гелди катуу жана резина сымал кылат.
Бардык крахмал суспензиялары соккуга кабылганда жүгөрү крахмалынын крахмалындай эле жүрөт.
Көптөгөн адамдар бардык крахмалдар басым астында коюуланат деп ойлошот, бирок тапиока крахмалы чындыгында күчтүү жылышуу-суюлтуу касиеттерин көрсөтөт. Анын өзгөчө молекулярдык курамы анын жүгөрү крахмалы сыяктуу калыптангандын ордуна, стресс астында жакшы агышына мүмкүндүк берет.
Суюктуктун физикасын өзгөртүү үчүн асма бөлүкчөлөр ар дайым микроскопиялык болушу керек.
Бөлүкчөлөр нанометрдик масштабдагы коллоиддерден шагыл же чоң бермет сыяктуу ири макроскопиялык бүртүкчөлөргө чейин өзгөрүшү мүмкүн. Суспензия жана тыгындын негизги физикасы бир нече чоңдук тартибинде масштабдалат.
Тапиока берметтерин бышыруу - бул жөн гана гидратация процесси.
Чындыгында, бул крахмалдын кристаллдык зоналарын жок кылуучу желатиндештирүү деп аталган так термикалык фазалык өтүү. Так триггер температурасына жетпесе, суу гранулдун суутек менен байланышкан өзөгүн бузуп өтө албайт.
Чөккөн бөлүкчөнүн суспензиясын баштапкы абалына келтирүүгө болбойт.
Көпчүлүк негизги суспензияларды бөлүкчөлөрдү кайра бөлүштүрүү үчүн механикалык аралаштырууну киргизүү менен толугу менен кайра аралаштырууга болот. Алар полимер негизиндеги гидрогельдер сыяктуу сактоо учурунда туруктуу структуралык бузулууга дуушар болбойт.
Өнөр жайлык шламдарды, каптоолорду же бөлүкчөлөрдүн топтолушу жана суюктуктун сүйрөлүшү басымдуулук кылган материалдарды долбоорлоодо стандарттуу бөлүкчөлөрдүн суспензия моделин тандаңыз. Биологиялык тармактар, тамак-аш илими же термикалык коюуланууну жана пружиналык, вискоэластикалык калыбына келтирүүнү талап кылган татаал суюктуктар менен иштөөдө тапиоканын жүрүм-турум алкагын тандаңыз.
Абалдын эволюциясы физикалык системалардын убакыттын өтүшү менен кандайча динамикалык түрдө өзгөрүп жатканын көзөмөлдөйт, өзгөрүлмө өзгөрмөлөргө жана траекторияларга көңүл бурат, ал эми статикалык геометрия бул өзгөрүүлөрдүн убакытка өзү жооп бербестен кайда жүрүшү мүмкүн экендигин чектөөчү же аныктоочу туруктуу, өзгөрүлбөс мейкиндик фонду же түзүмдү камсыз кылат.
Алдын ала айтуу убакыт моделдери убакыттык прогрессияны жана релятивисттик кеңейүүнү болжолдоо үчүн математикалык алкактарды жана физикалык теорияларды колдонсо, эмпирикалык убакытты өлчөө убакыттын чыныгы өтүшүн физикалык жактан сандык жактан аныктоо жана көзөмөлдөө үчүн тактыктагы аспаптарга таянат. Бул эки жолду тең салмактоо таза абстракттуу физика менен чийки байкоо маалыматтарынын ортосундагы ажырымды жок кылат.
Механикалык аралаштыруунун натыйжалуулугу суюктуктун динамикасы жана хаотикалык адвекция аркылуу суюк катмарлардын физикалык гомогендешүүсүнө багытталган, ал эми даамдын бөлүштүрүлүшү молекулярдык массанын алмашуусун, фазанын бөлүнүшүн жана ароматтык кошулмалардын туруксуздугун камтыйт. Биринчиси мейкиндиктеги бирдейликти орнотсо, экинчиси даам молекулаларынын сезүү рецепторлору менен кандайча өз ара аракеттенишин аныктайт.
Бул салыштыруу Альберт Эйнштейндин революциялык эмгегинин эки түркүгүн талкалап, атайын салыштырмалуулук теориясы кыймылдагы объектилер үчүн мейкиндик менен убакыттын ортосундагы байланышты кандайча кайрадан аныктаганын, ал эми жалпы салыштырмалуулук теориясы бул түшүнүктөрдү кеңейтип, тартылуу күчүнүн фундаменталдык мүнөзүн ааламдын өзүнүн ийрилиги катары түшүндүрөт.
Бул деталдуу салыштыруу элементтердин бирдиктүү фундаменталдык бирдиктери болгон атомдор менен химиялык байланыш аркылуу пайда болгон татаал түзүлүштөр болгон молекулалардын ортосундагы айырмачылыкты тактайт. Ал алардын туруктуулугундагы, курамындагы жана физикалык жүрүм-турумундагы айырмачылыктарын баса белгилеп, студенттерге жана илим ышкыбоздоруна зат жөнүндө негизги түшүнүк берет.
