Thixotropie

Définition

La thixotropie consiste en une transformation, dite thixotropique, en sols de certains gels très visqueux, lorsqu'on les agite, mais qui reprennent leur viscosité première après repos. Certaines algues comme le goémon blanc ont de telles propriétés gélifiantes et thixotropes.

Le ketchup est thixotrope :

Le ketchup aux tomates est un exemple classique d'un matériau thixotrope.

Propriétés

La thixotropie est ainsi une propriété d'un rhéofluidifiant. Certains gels ou liquides qui sont épais, visqueux, dans des conditions statiques iront (devenir mince, moins visqueux) au fil du temps quand on les secoue ou qu'on les agite. Ces matières prennent ensuite un temps fixe (délai connu) pour revenir à un état plus visqueux.

Dans un langage plus technique : certains pseudoplastiques fluides non-newtoniens montrent un changement de viscosité dépendant du temps, plus le fluide subit une contrainte de cisaillement, plus sa viscosité baisse. Un liquide thixotrope est un fluide qui prend un temps défini pour atteindre la viscosité à l'équilibre lorsqu'il est exposé à une variation de la vitesse de cisaillement.

Certains fluides thixotropes connaissent un retour à un état de gel presque instantanément, comme le ketchup, et sont appelés des fluides pseudo-plastiques. D'autres, comme le yogourt prennent beaucoup plus de temps et peuvent devenir presque solide. Beaucoup de gels et colloïdes sont des matériaux thixotropes, présentant une forme stable au repos, mais deviennent fluides lorsqu'ils sont agités.

Certains fluides sont anti-thixotrope : une contrainte de cisaillement constante pendant un temps provoque une augmentation de viscosité, voire la solidification. La contrainte de cisaillement constante peut être appliquée en secouant ou en mélangeant. Les fluides qui présentent cette propriété sont généralement appelés rhéopectiques. Ils sont beaucoup moins fréquents.

Voir aussi l'orthographe "tyxotrope" qui est synonyme.

Exemples et applications

Certains gels et colloïdes sont considérés comme des matériaux thixotropes, car ils présentent une forme stable au repos et deviennent fluides lorsqu'ils sont agités. Les variétés modernes de revêtements alcalins, de latex et de peinture sont généralement des matériaux thixotropes qui ne tombent pas de la brosse du peintre mais peuvent être appliqués facilement et uniformément lorsque le gel est liquéfié lorsqu'il est appliqué.

La sauce tomate, dont le ketchup, le yogourt et les argiles sont souvent thixotropes. Une autre application est dans le domaine de la santé, notamment dans les tubes pour l'analyse d'échantillons où l'objectif est de séparer les composants cellulaires du sang et du sérum, en laissant comme barrière un gel de ces caractéristiques, en les séparant par des gradients de densité.

Exemples naturels

Certaines argiles sont thixotropes, avec leur comportement de grande importance en ingénierie structurale et géotechnique. Les glissements de terrain, tels que ceux qui sont fréquents dans les falaises sont la preuve de ce phénomène. De même, un lahar est une masse de terre liquéfiée par un événement volcanique qui se solidifie rapidement une fois s'immobilisant.

Les boues de forage utilisées dans des applications géotechniques peuvent être thixotropes. Le miel des abeilles mellifères peut également présenter cette propriété dans certaines conditions (comme le miel de bruyère ou le miel de Manuka Leptospermum scoparium).

Le cytoplasme et la substance fondamentale dans le corps humain sont thixotropes, tout comme le sperme.

Certains gisements d'argile trouvés dans le processus d'exploration des cavernes présentent un thixotropisme : un banc de vase qui semble initialement solide se transforme en soupe et produit de l'humidité lorsqu'il est creusé ou perturbé. Ces argiles ont été déposées dans le passé par des cours d'eau à faible vitesse qui ont tendance à déposer des sédiments à grains fins.

Un liquide thixotropique est mieux visualisé par une lame d'aviron intégrée dans la boue. La pression sur la rame se traduit souvent par une boue thixotropique très visqueuse (plus solide) sur le côté haute pression de la pale, et une boue thixotrope à faible viscosité (très fluide) sur le côté basse pression de la pale. L'écoulement du côté haute pression vers le côté basse pression de la lame de l'aviron est non newtonien (c'est-à-dire que la vitesse du fluide n'est pas linéairement proportionnelle à la racine carrée du différentiel de pression sur la lame de l'aviron).

En rapport avec "thixotropie"

• allotropie

  

  L'allotropie, que ce soit en chimie ou en biologie, est une attirance entre deux éléments ou espèces qui ont un tropisme les rapprochant.

• amétropie

  

  L'amétropie qualifie un défaut de réfraction de la lumière dans l'oeil empêchant la formation d'une image nette sur la rétine.

• anisotropie

  

  L'anisotropie est la propriété d'être dépendante de la direction, par opposition à l'isotropie, qui signifie l'homogénéité dans toutes les directions.

• emmétropie

  

  Une emmétropie, par opposition à l'amétropie, permet de disposer d'une vue proportionnée, c'est à dire d'une vision normale.