Das wissen Sie Zahnpasta härtet mit der Zeit aus, wie Sie es in der Kappe Ihres alten Röhrchens sehen, und dieser Zement verfestigt sich nach einigen Stunden von flüssig zu fest.
Was bisher jedoch nicht vollständig verstanden wurde, war genau das, was in den Strukturen dieser Pasten geschah, was diese Änderung bewirkte.
Eine internationale Zusammenarbeit zwischen a Universität von Delaware Professor und ein Team der Ecole des Ponts und der Université Paris-Est in Frankreich haben jetzt genau herausgefunden, warum dies geschieht.
Ihre Ergebnisse wurden veröffentlicht in Naturmaterialien .
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Dichte kolloidale Suspensionen
Ein anderer Name für Pastenmaterialien ist " dichte kolloidale Suspensionen "und es ist bekannt, dass sich diese mit zunehmendem Alter versteifen. Dies geschieht teilweise aufgrund der strukturellen Dynamik oder aufgrund von Änderungen der Belastungen, denen diese Materialien mit der Zeit ausgesetzt sind. Aber seit Jahren kratzen sich Wissenschaftler am Kopf, um zu verstehen, was sonst noch passiertgeht in diesen Materialien weiter.
Das internationale Team fand heraus, dass der andere Prozess, der in diesen Pasten abläuft, das sogenannte kontaktgesteuerte Altern ist, was hilft, altersbedingte Veränderungen in ihnen zu erklären.
Das Team entdeckte, dass sich zwischen Partikeln in den Pasten einige Kontakte bilden, die letztendlich ihre Mikrostruktur stabilisieren. Dann diese Kontakte versteifen wodurch die gesamte Paste fest wird.
Professor Eric Furst von der University of Delaware erklärt " Wenn Menschen über das Altern von Materialien und die mechanischen Eigenschaften von Materialien im Alter nachdenken, insbesondere in der Rheologie oder über die Untersuchung des Flussflusses, wurde dieser Mechanismus durch Änderungen in der Organisation oder Mikrostruktur des Materials überschattet. "
Dies ist eine neuartige Entdeckung, die höchstwahrscheinlich äußerst nützlich sein wird. Vor allem wird sie Menschen, die diese Pasten verwenden, helfen, bessere Methoden zu entwickeln, um unerwünschte Änderungen im Laufe der Zeit vorherzusagen und zu minimieren. Dazu gehören Zement , Tone, Böden, Tinten, Farben und mehr - Materialien, die in einer Vielzahl von Branchen verwendet werden.
"Dieses Papier hat einige weitreichende Auswirkungen, da es viele Arten von Problemen gibt, bei denen diese Art der Kontaktalterung wirklich wichtig sein kann." sagte Fürst.