Dilatante

Un dilatante (altresì denominato fluido ispessente al taglio) è un materiale in cui la viscosità aumenta al crescere della deformazione di taglio. Questo fluido ispessente al taglio, noto anche con l'acronimo inglese STF, è un esempio di fluido non newtoniano, in cui la viscosità di taglio aumenta all'aumentare dello sforzo di taglio applicato.

Questo comportamento è solamente uno dei tipi di deviazione dalla legge di Newton ed è controllato da fattori quali la dimensione delle particelle, la loro forma e distribuzione. Le proprietà di queste sospensioni sono spiegate dalla teoria di Hamaker e dalle forze di Van der Waals e possono essere stabilizzate elettrostaticamente o stericamente. Il fenomeno di ispessimento al taglio avviene quando una sospensione colloidale passa da uno stato stabile a uno stato di flocculazione. Questo comportamento è attualmente in fase di studio per l'applicazione nella fabbricazione delle cosiddette armature liquide, giubbotti antiproiettile contenenti appunto dilatanti, da parte di società come la Dow Corning con il suo "Active Protection System"^[1] (Sistema di Protezione Attivo). Una gran parte delle proprietà di questi sistemi sono dovute alla chimica di superficie delle particelle in dispersione, note come colloidi.

Si può facilmente vedere questo effetto preparando una miscela di amido di mais e acqua^[2] (a volte chiamata oobleck), che si comporta in maniera assolutamente inaspettata quando colpita o scagliata contro una superficie. Anche la sabbia completamente bagnata con acqua si comporta come materiale dilatante. Questa è la ragione per cui, camminando sulla sabbia umida, compare un'area più asciutta dove si è posato il piede^[3].

La reopessia è una proprietà simile, in cui la viscosità aumenta all'aumentare nel tempo dello stress cumulativo o dell'agitazione. Un materiale che si comporta in maniera contraria a quella di un dilatante è definito pseudoplastico.