Thixotropie

La thixotropie est la propriété de certains gels ou fluides qui sont visqueux (épais) dans des conditions normales, mais qui s'écoulent (deviennent minces, moins visqueux) lorsqu'ils sont secoués, agités ou soumis à d'autres contraintes.

En langage plus technique : certains fluides non newtoniens présentent un changement de viscosité ; plus le fluide subit une contrainte de cisaillement, plus sa viscosité est faible. Un fluide thixotropique est un fluide qui met un temps limité pour atteindre une viscosité d'équilibre lorsqu'il est soumis à un changement progressif de la vitesse de cisaillement. De nombreux gels et colloïdes sont des matériaux thixotropiques, présentant une forme stable au repos mais devenant fluides lorsqu'ils sont agités.

Certains fluides sont antithixotropiques : une contrainte de cisaillement constante pendant un certain temps provoque une augmentation de la viscosité, voire une solidification. Une contrainte de cisaillement constante peut être appliquée en agitant ou en mélangeant. Ils sont beaucoup moins courants.

Exemples naturels

C'est une expérience courante de marcher sur le sable qui, par endroits, se liquéfie au fur et à mesure que l'on marche dessus. C'est une réponse thixotropique à la pression. Dans les cas extrêmes, un sable mouvant peut être dangereux pour l'homme et les animaux.

Certaines argiles sont thixotropes, et leur comportement est d'une grande importance dans l'ingénierie structurelle et géotechnique. Les glissements de terrain, tels que ceux qui se produisent fréquemment dans les falaises autour de Lyme Regis, dans le Dorset et lors de la catastrophe d'Aberfan au Pays de Galles, en sont la preuve. De même, un lahar est une masse de terre liquéfiée par un événement volcanique, qui se solidifie rapidement une fois qu'elle s'est immobilisée.

Les boues de forage utilisées dans les applications géotechniques peuvent être thixotropes. Le miel d'abeilles peut également présenter cette propriété sous certaines conditions (miel de bruyère).

Un autre exemple de liquide thixotropique est le liquide synovial que l'on trouve dans les articulations entre certains os.

Certains dépôts d'argile découverts lors de l'exploration de grottes présentent un thixotropisme : un banc de boue qui semble solide au départ se transforme en soupe et produit de l'humidité lorsqu'il est creusé ou perturbé d'une autre manière. Ces argiles étaient autrefois déposées par des cours d'eau à faible vitesse qui ont tendance à déposer des sédiments à grains fins.

Ces propriétés sont souvent utilisées dans des produits commerciaux qui sont appliqués sur des surfaces, comme la peinture ou le dentifrice. Avec la peinture, la fluidité disparaît rapidement et la surface se fixe de façon permanente par évaporation de l'eau (ou de l'huile).

Questions et réponses

Q : Qu'est-ce que la thixotropie ?


R : La thixotropie est la propriété de certains gels ou fluides qui sont visqueux dans des conditions normales mais qui s'écoulent lorsqu'ils sont secoués ou agités.

Q : Que sont les fluides non newtoniens ?


R : Les fluides non newtoniens sont des fluides qui présentent un changement de viscosité. Plus le fluide est soumis à une contrainte de cisaillement, plus sa viscosité diminue.

Q : Qu'est-ce qu'un fluide thixotrope ?


R : Un fluide thixotrope est un fluide qui met un temps fini à atteindre une viscosité d'équilibre lorsqu'il est soumis à un changement progressif du taux de cisaillement.

Q : Quels matériaux sont des exemples de matériaux thixotropes ?


R : De nombreux gels et colloïdes sont des exemples de matériaux thixotropes, présentant une forme stable au repos mais devenant fluide lorsqu'ils sont agités.

Q : Que sont les fluides antithixotropes ?


R : Les fluides antithixotropes sont des fluides qui présentent une augmentation de la viscosité ou même une solidification lorsqu'une contrainte de cisaillement constante est appliquée.

Q : Comment une contrainte de cisaillement constante peut-elle être appliquée à un fluide ?


R : Une contrainte de cisaillement constante peut être appliquée à un fluide en le secouant ou en le mélangeant.

Q : Les fluides antithixotropes sont-ils courants ?


R : Non, les fluides antithixotropes sont beaucoup moins courants que les fluides thixotropes.

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