Sifat Unik Fluida Non-Newtonian - Dalam dunia fluida, ada kelompok khusus yang menarik perhatian para ilmuwan dan insinyur: fluida non-Newtonian. Fluida non-Newtonian merupakan jenis fluida yang memiliki sifat kekentalan atau viskositas yang bergantung pada gaya geser yang diberikan kepadanya. Perbedaannya dengan fluida Newtonian terletak pada sifat kekentalannya, di mana fluida Newtonian memiliki viskositas yang konstan, tidak tergantung pada gaya geser yang bekerja padanya.
Fluida Newtonian, mengikuti hukum gerak Newton, yang menyatakan bahwa tegangan geser (shear stress) dalam fluida tersebut sebanding dengan laju perubahan kecepatan geser (shear rate). Dengan kata lain, semakin besar laju perubahan kecepatan geser, semakin besar pula tegangan gesernya.
Sebaliknya, fluida non-Newtonian tidak mematuhi hukum gerak Newton. Tegangan gesernya tidak sebanding dengan laju perubahan kecepatan geser yang bekerja padanya. Penyebab utama dari ketidaksesuaian ini adalah adanya sifat viskoelastisitas atau viscoelasticity pada fluida non-Newtonian. Sifat ini membuat kekentalan fluida non-Newtonian bervariasi bergantung pada kondisi gaya geser yang dikenakan, sehingga responsnya lebih kompleks dibandingkan dengan fluida Newtonian yang memiliki viskositas yang tetap. Dengan kata lain, karakteristik fluida non-Newtonian membuatnya menunjukkan respons yang lebih dinamis terhadap gaya geser yang bekerja padanya.
Baca Juga : Harmoni Budaya Korea-Jepang : Jejak Sejarah, Geografi, dan Pengaruh Politik
Sifat Dasar Fluida Non-Newtonian
Pertama-tama, kita perlu memahami perbedaan mendasar antara fluida Newtonian dan fluida non-Newtonian. Fluida Newtonian mengikuti hukum gerak Newton, yang menyatakan bahwa tegangan geser sebanding dengan laju perubahan kecepatan geser. Namun, fluida non-Newtonian menantang hukum ini karena memiliki sifat viskoelastisitas. Sifat viskoelastisitas adalah kombinasi dari sifat viskos (fluida) dan sifat elastis (padat), yang memberikan ciri khas pada perilaku fluida non-Newtonian.
Salah satu contoh klasik dari fluida non-Newtonian adalah cat. Cat menunjukkan sifat pseudoplastik, di mana kekentalannya berkurang seiring dengan meningkatnya laju perubahan kecepatan geser. Ketika kita menuangkan cat, kita dapat melihat bagaimana cat membentuk struktur menyerupai benang, menggambarkan respons uniknya terhadap gaya geser.
Selanjutnya, ada fluida reopektik, yang menunjukkan peningkatan kekentalan seiring dengan meningkatnya laju perubahan kecepatan geser. Pasta gigi adalah contoh bagus dari fluida reopektik. Saat kita mengoleskan pasta gigi di gigi, kekentalannya meningkat, memungkinkan pasta gigi tetap pada gigi tanpa mudah tumpah.
Satu lagi jenis fluida non-Newtonian yang menarik adalah fluida tiksotropik. Fluida ini mengalami penurunan kekentalan seiring dengan waktu, bahkan tanpa adanya gaya geser. Contohnya adalah yoghurt, yang menjadi lebih cair seiring waktu, memudahkan kita untuk menikmatinya tanpa kesulitan.
Baca Juga : Pengenalan Bagian-Bagian Mikroskop, Sifat, Cara Penggunaan dan Perawatannya
Jenis-Jenis Fluida Non-Newtonian
Lebih lanjut, mari eksplorasi jenis-jenis fluida non-Newtonian yang umum terjadi di sekitar kita.
1. Fluida Pseudoplastik
Fluida pseudoplastik, seperti cat, adonan roti, dan darah, memiliki kekentalan yang berkurang seiring dengan meningkatnya laju perubahan kecepatan geser. Dalam kehidupan sehari-hari, sifat ini memberikan keunggulan dalam aplikasi seperti penggunaan cat yang mudah diaplikasikan pada permukaan.
2. Fluida Reopektik
Fluida reopektik, seperti pasta gigi, saus tomat, dan tinta printer, menunjukkan peningkatan kekentalan seiring dengan meningkatnya laju perubahan kecepatan geser. Hal ini memberikan keunggulan dalam aplikasi seperti pasta gigi yang dapat tetap pada gigi tanpa mudah tumpah.
3. Fluida Tiksotropik
Fluida tiksotropik, seperti yoghurt, mayonnaise, dan mustard, mengalami penurunan kekentalan seiring dengan waktu. Karakteristik ini menjadikannya ideal untuk aplikasi seperti makanan, di mana konsistensi yang berubah seiring waktu dapat diinginkan.
Baca Juga : 3 Manfaat Fitur Engine Cut Off pada Motor 150cc ke Atas
Aplikasi Fluida Non-Newtonian dalam Kehidupan Sehari-hari
Ketika membahas fluida non-Newtonian, tak bisa dihindari untuk menyelami aplikasi-aplikasi menariknya dalam kehidupan sehari-hari.
1. Cat
Cat, sebagai fluida pseudoplastik, menawarkan kemudahan dalam aplikasinya. Kekentalannya yang berkurang seiring dengan laju perubahan kecepatan geser memungkinkan kita menciptakan karya seni yang halus dan rinci. Dalam dunia seni dan dekorasi, cat memberikan kebebasan ekspresi tanpa batasan kekentalan yang kaku.
2. Adonan Roti
Dalam dunia kuliner, adonan roti sebagai fluida pseudoplastik memberikan keunggulan dalam proses pembuatan roti. Kekentalannya yang berkurang mempermudah proses pengulenan adonan, menghasilkan roti yang lembut dan kenyal. Kemampuan untuk beradaptasi dengan gaya geser memastikan proses pembuatan adonan roti berjalan efisien.
3. Darah
Dalam konteks biologis, darah sebagai fluida pseudoplastik memastikan aliran yang lancar dalam sistem peredaran darah manusia. Kemampuan darah untuk mengalir dengan mudah seiring dengan laju perubahan kecepatan geser memainkan peran penting dalam kesehatan dan vitalitas tubuh manusia.
4. Pasta Gigi
Fluida reopektik seperti pasta gigi menawarkan perlindungan ekstra untuk kesehatan gigi. Peningkatan kekentalannya seiring dengan laju perubahan kecepatan geser memungkinkan pasta gigi tetap pada gigi, memberikan efek pembersihan yang optimal dan perlindungan terhadap gigi dari kerusakan.
Baca Juga : Apa Itu Search Ads 360 & Mengapa Pengiklan Harus Menggunakan Platform ini?
5. Saus Tomat
Dalam konteks kuliner, saus tomat sebagai fluida reopektik memberikan pengalaman yang lebih baik. Kekentalannya yang meningkat seiring dengan laju perubahan kecepatan geser memastikan saus tomat tidak mudah tumpah dari mangkuk, memberikan kelezatan tanpa kekhawatiran yang tidak perlu.
6. Tinta Printer
Dalam dunia cetak-mencetak, tinta printer sebagai fluida reopektik memastikan hasil cetakan yang presisi. Peningkatan kekentalannya seiring dengan laju perubahan kecepatan geser membantu mencegah tinta printer bocor dari cartridge, memberikan hasil cetakan yang tajam dan jelas.
7. Yoghurt
Dalam ranah makanan sehat, yoghurt sebagai fluida tiksotropik menawarkan kenikmatan yang konsisten. Kemampuannya untuk mengalami penurunan kekentalan seiring waktu menjadikannya pilihan yang ideal untuk dimakan, memberikan tekstur yang lembut dan kenyal pada setiap suapan.
8. Mayonnaise
Mayonnaise sebagai fluida tiksotropik memberikan kemudahan dalam penyajian kuliner. Kekentalannya yang berkurang seiring dengan waktu memastikan mayonnaise mudah dioleskan, memberikan pengalaman kuliner yang lebih menyenangkan dan praktis.
Baca Juga : Teknologi Terdepan dalam Dunia Kesehatan: Mesin Pemindai CT Buatan Siemens
9. Mustard
Dalam konteks penyajian makanan, mustard sebagai fluida tiksotropik memberikan kelezatan yang mudah disebarkan. Kemampuannya untuk mengalami penurunan kekentalan seiring waktu memungkinkan mustard dengan mudah dioleskan pada hidangan, memberikan sentuhan rasa yang pas dan merata.
Dunia fluida non-Newtonian membuka pintu menuju pemahaman yang lebih dalam tentang sifat-sifat unik dan aplikasi praktisnya. Dari cat yang memudahkan seniman untuk menciptakan karya seni yang indah hingga pasta gigi yang memberikan perlindungan optimal untuk gigi, penggunaan fluida non-Newtonian telah meresap dalam berbagai aspek kehidupan sehari-hari.
Melalui pemahaman yang lebih baik tentang jenis-jenis fluida non-Newtonian dan cara mereka merespons gaya geser, kita dapat mengaplikasikan pengetahuan ini dalam pengembangan produk, proses manufaktur, dan bidang lainnya. Keajaiban fluida non-Newtonian memberikan inspirasi untuk terus menjelajahi dan memahami dunia mikro yang sering terabaikan namun memiliki dampak yang signifikan dalam menciptakan kenyamanan dan efisiensi dalam kehidupan kita.