受限分形悬浮液中的剪切堵塞与脆性
软凝聚态物质
2022-11-30 v1 统计力学
流体动力学
摘要
在施加应力下，许多稠密颗粒悬浮液的黏度急剧增加，这一响应称为不连续剪切增稠（DST）。在某些情况下，施加的应力甚至可将悬浮液转变为类固体的剪切堵塞状态。尽管剪切堵塞（SJ）已在具有明确形状的颗粒稠密悬浮液中得到探究，但分形对象的此类现象尚未被探索。在此，利用流变学与原位光学成像，我们研究了受限多壁碳纳米管（MWCNT）超稀释分形悬浮液的流动行为。我们展示了在起始体积分数 0.5\% 下，分形悬浮液从流动状态到 SJ 状态的直接转变，而无先兆 DST，该分数显著低于常规稠密悬浮液（ 55\%）。超低浓度使我们能够展示 SJ 状态的脆性及相关接触动力学，这些在悬浮液中尚未经实验探索。此外，利用广义 Wyart-Cates 模型，我们提出了分形悬浮液的通用相图，其在宽泛的剪切应力与体积分数范围内捕捉了无先前 DST 而出现 SJ 的可能性。
引用
@article{arxiv.2211.16288,
title = {Shear jamming and fragility in fractal suspensions under confinement},
author = {Sarika C. K. and Sayantan Majumdar and A. K. Sood},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.16288},
year = {2022}
}
备注
S.I. included, In press Soft Matter (2022)