tama’s diary

慢性腎臓病の猫の治療記録

猫のレオロジー(流動学)について

http://www.drgoulu.com/wp-content/uploads/2017/09/Rheology-of-cats.pdf

イグノーベル症を受賞したそうです。

途中までgoogle翻訳を使って読みましたが、面倒になりました。。。

まあ、でも猫好きでなければ書けない論文ですね。

 

猫のレオロジー(流動学)について

 

概要

この論文では、ネコ科の他の種への応用の可能性を伴う、ネコ科ネコのレオロジー(流動学)に関する最近の発展のいくつかに焦点を当てます。
線形レオロジー領域では、表面効果から降伏応力まで、多くの要因が猫の特徴的な時間の決定に関与する可能性があります。 非線形レオロジー領域では、流れの不安定性が現れる可能性があります。
それにもかかわらず、猫は活性なレオロジー材料であるため、通常の寸法制御パラメーターである流量を計算するのは難しい場合があります。

 

はじめに

πανταρι! すべては流れていく! ヘラクレイトスの思想を特徴付けるために使用されたこの有名な格言は、レオロジーのモットーでもあります。 「すべては流れ、何も留まらない。 すべてが道を譲り、何も固定されない。」 実際にシンプリキウスとプラトンから出てきた不服従のレシピ。 すべては流れている?
まあ、それはフローの定義によって異なります。 十分に一般的であれば、ルールには例外がないことに疑いの余地はありません。 フローとは何ですか? 流体とは何ですか?
ライナーが最初から指摘したように、レオロジーの本質的な価値は、物質の状態は時間の問題であることを認識することです。 1 回目は、観察 T の時間です。今日真実であることが、明日には真実ではない可能性があります。 時間が経つと、ある日は49、次の日は50。

歴史的に、物質の状態間の一般的な区別は、バルク特性の定性的な違いに基づいて行われてきました。 固体とは、物質が一定の体積と形状を維持している状態です。 液体とは、物質が一定の体積を維持しながら、その容器の形状に適応している状態です。 気体は物質が膨張して利用可能な体積を占める状態です。
これらの常識的な定義に従って、「猫は液体である」というタイトルのメタ研究が最近、boredpanda.com で公開されました。 ここで私は、現代のレオロジーのツールを使用して、猫は液体であるというパンダの主張が固体であるかどうかを確認することを提案します。

まず、「維持する」「適応する」「拡張する」は動詞です。
それらは、緩和時間と呼ばれる特徴的な時間スケール τ で展開するアクションを記述します。 T と τ から、デボラ数を次のように定義できます。

通常、T は単に実験の継続時間ですが、振動流の場合は周波数の逆数になります (したがって、De はストローハル数に似ています)。
緩和時間 τ にはさまざまな原因が考えられます。
  気体と液体の違いを求める場合、「緩和」は「膨張」を意味するため、τ は材料の特性膨張率に関連付けられます。 拡張は一種の流れです。 この場合、De 1 であれば気体があると言えます。液体と固体の違いを求める場合、「緩和」は「適応」を意味するため、τ は形状の特徴的な適応速度に関連付けられます。 材料を容器に移します。 材料の形状の適応は一種の流動です。
この場合、De<< 1 であれば液体があると言います。
固体はその形状と体積を「維持」します。つまり、流動しません。
しかし、固体は応力を受けると変形する可能性があります。 最後に、どんな流れも本質的に変形でできていることに注意してください。

図 1a に示すように、De >>1 では猫は固体のように見えますが、De <<1 では液体のように見えます。 これらの予備実験から、T がわかれば、ネコ科ネコ科動物の通常の場合の緩和時間は τ = 1 秒から 1 分の範囲であると推定できます。
図 1a と図 1b で使用されているサンプルは比較的若いことに注意してください。 高齢の猫は弛緩時間が短いため、興奮している子猫よりも容易に液体になり、その場合、τ は数時間もの高い値に達することがあります。 非圧縮性の仮定は年老いた猫でも当てはまらない可能性があり、図 1c ~ d のような気体特性を獲得する可能性があります。 この手紙では、このチキソトロピーの挙動を無視する傾向があります。 投資には古い諺があります。「死んだ猫でも、十分な高さから落とせば跳ね返る」というものです。 もちろん、デッドキャットバウンスとは、下落傾向からの短期的な回復を指します。

全体として、デボラ数は線形粘弾性の概念を無次元で表現したものです。 デボラ数が大きいほど、材料の弾性/固体が高くなります。 デボラ数が小さいほど、粘性/流動性が高くなります。 したがって、レオロジーは物質の 2 つの状態、つまり変形する固体と流れる流体のみを示唆します。
気体と液体は両方とも流れ、それらは流体であり、一方は圧縮性、もう一方は非圧縮性です。 一般に、固体部分は純粋に弾性ではなく、流体部分は純粋に粘性ではない可能性があるという意味で、材料の流体様特性と固体様特性は両方とも複雑になる可能性があります。 単純な非圧縮性および非熱性分子流体の場合、緩和時間は単に粘性散逸時間 τ = δ2/ν になります。ここで、δ は運動量境界層の厚さ、ν は動粘度です。 より複雑な流体の場合、τ の起源は広範囲にわたる可能性があり、よく理解するには化学や生物学を必要とすることがよくあります。