Fluidos nos quais a tensão de cisalhamento não é diretamente proporcional à taxa de deformação são não-newtonianos. Muitos fluidos comuns apresentam comportamento não-newtoniano e, como exemplo, podemos citar o creme dental. O creme dental comporta-se como um “fluido” quando espremido do tubo. Contudo, ele não escorre por si só quando a tampa é removida. Há uma demarcação ou um limite de tensão abaixo do qual o creme dental comporta-se como um sólido. Estritamente falando, a nossa definição de fluido é válida apenas para materiais cuja tensão limítrofe é igual a zero. Os fluidos não-newtonianos são geralmente classificados como tendo comportamento independente ou dependente do tempo. A figura mostra curvas apenas ilustrativas dos tipos de fluidos de acordo com o comportamento da tensão de cisalhamento. Todos eles pertencem à classe dos independentes do tempo, isto é, as relações não variam com o tempo de aplicação das tensões.
Os fluidos nos quais a viscosidade aparente decresce conforme a taxa de deformação cresce (n<1)>1), o fluido é chamado dilatante (torna-se mais espesso quando sujeito a tensões cisalhantes). As suspensões de amido e de areia são exemplos de fluidos dilatantes. Suspensões de argila, lama de perfuração e creme dental são exemplos de substâncias que exibem esse comportamento.
O estudo dos fluidos não-newtonianos é ainda mais complicado pelo fato de que a viscosidade aparente pode ser dependente do tempo. Fluido tixotrópicos mostram um decréscimo em "n" com o tempo sob uma tensão cisalhante constante; muitas tintas são tixotrópicas. Fluidos reopéticos mostram um aumento em "n" com o tempo. Após a deformação, alguns fluidos retornam parcialmente à sua forma original quando livres da tensão aplicada; esses fluidos são denominados viscoelásticos.
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