Name: calibration procedures for orthogonal superposition rheology
Uploaded: 2020-11-18T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Calibration Procedures for Orthogonal Superposition Rheology at JoVE.com

يود ران تاو أن يشكر التمويل المقدم من المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا ، وزارة التجارة الأمريكية بموجب المنحة 70NANB15H112. تم توفير التمويل لآرون إم فورستر من خلال اعتمادات الكونغرس للمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا.

1. إعداد مقياس ريومتر
ملاحظة: يصف البروتوكول في هذا القسم الخطوات الأساسية لتشغيل تجربة الريولوجيا (إما لمقياس ريومتر محول طاقة محرك منفصل أو مقياس ريومتر محول طاقة محرك مشترك) ، بما في ذلك إعداد الإعداد ، وتركيب الهندسة المناسبة ، وتحميل مادة الاختبار ، وإعداد إجراء التجربة ...

<ol>
	<li>Macosko, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Rheology: principles, measurements, and applications. , (1994).</li><li>Larson, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Structure and Rheology of Complex Fluids. , (1999).</li><li>Vermant, J., Moldenaers, P., Mewis, J., Ellis, M., Garritano, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orthogonal+superposition+measurements+using+a+rheometer+equipped+with+a+force+rebalanced+transducer.">Orthogonal superposition measurements using a rheometer equipped with a force rebalanced transducer.</a> Review of Scientific Instruments. 68 (11), 4090-4096 (1997).</li><li>Ferry, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Viscoelastic Properties of Polymers. , (1980).</li><li>Yamamoto, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rate-dependent+relaxation+spectra+and+their+determination.">Rate-dependent relaxation spectra and their determination.</a> Transactions of the Society of Rheology. 15 (2), 331-344 (1971).</li><li>Simmons, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+servo-controlled+rheometer+for+measurement+of+the+dynamic+modulus+of+viscoelastic+liquids.">A servo-controlled rheometer for measurement of the dynamic modulus of viscoelastic liquids.</a> Journal of Scientific Instruments. 43 (12), 887-892 (1966).</li><li>Tanner, R. I., Williams, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+orthogonal+superposition+of+simple+shearing+and+small-strain+oscillatory+motions.">On the orthogonal superposition of simple shearing and small-strain oscillatory motions.</a> Rheologica Acta. 10 (4), 528-538 (1971).</li><li>Schoukens, G., Mewis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonlinear+rheological+behaviour+and+shear-dependent+structure+in+colloidal+dispersions.">Nonlinear rheological behaviour and shear-dependent structure in colloidal dispersions.</a> Journal of Rheology. 22 (4), 381-394 (1978).</li><li>Zeegers, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+sensitive+dynamic+viscometer+for+measuring+the+complex+shear+modulus+in+a+steady+shear+flow+using+the+method+of+orthogonal+superposition.">A sensitive dynamic viscometer for measuring the complex shear modulus in a steady shear flow using the method of orthogonal superposition.</a> Rheologica Acta. 34 (6), 606-621 (1995).</li><li>Mewis, J., Schoukens, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+spectroscopy+of+colloidal+dispersions.">Mechanical spectroscopy of colloidal dispersions.</a> Faraday Discussions of the Chemical Society. 65, 58-64 (1978).</li><li>Lin, N. Y. C., Ness, C., Cates, M. E., Sun, J., Cohen, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tunable+shear+thickening+in+suspensions.">Tunable shear thickening in suspensions.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 113 (39), 10774-10778 (2016).</li><li>Gracia-Fern&#225;ndez, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+application+of+electro+and+orthogonal+superposition+rheology+on+a+starch/silicone+oil+suspension.">Simultaneous application of electro and orthogonal superposition rheology on a starch/silicone oil suspension.</a> Journal of Rheology. 60 (1), 121-127 (2015).</li><li>Sung, S. H., Kim, S., Hendricks, J., Clasen, C., Ahn, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orthogonal+superposition+rheometry+of+colloidal+gels:+time-shear+rate+superposition.">Orthogonal superposition rheometry of colloidal gels: time-shear rate superposition.</a> Soft Matter. 14 (42), 8651-8659 (2018).</li><li>Colombo, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Superposition+rheology+and+anisotropy+in+rheological+properties+of+sheared+colloidal+gels.">Superposition rheology and anisotropy in rheological properties of sheared colloidal gels.</a> Journal of Rheology. 61 (5), 1035-1048 (2017).</li><li>Jacob, A. R., Poulos, A. S., Kim, S., Vermant, J., Petekidis, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Convective+Cage+Release+in+Model+Colloidal+Glasses.">Convective Cage Release in Model Colloidal Glasses.</a> Physical Review Letters. 115 (21), 218301 (2015).</li><li>Jacob, A. R., Poulos, A. S., Semenov, A. N., Vermant, J., Petekidis, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow+dynamics+of+concentrated+starlike+micelles:+A+superposition+rheometry+investigation+into+relaxation+mechanisms.">Flow dynamics of concentrated starlike micelles: A superposition rheometry investigation into relaxation mechanisms.</a> Journal of Rheology. 63 (4), 641-653 (2019).</li><li>Moghimi, E., Vermant, J., Petekidis, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orthogonal+superposition+rheometry+of+model+colloidal+glasses+with+short-ranged+attractions.">Orthogonal superposition rheometry of model colloidal glasses with short-ranged attractions.</a> Journal of Rheology. 63 (4), 533-546 (2019).</li><li>Tao, R., Forster, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=End+effect+correction+for+orthogonal+small+strain+oscillatory+shear+in+a+rotational+shear+rheometer.">End effect correction for orthogonal small strain oscillatory shear in a rotational shear rheometer.</a> Rheologica Acta. 59 (2), 95-108 (2020).</li><li>Schrag, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deviation+of+velocity+gradient+profiles+from+the+"gap+loading"+and+"surface+loading"+limits+in+dynamic+simple+shear+experiments.">Deviation of velocity gradient profiles from the "gap loading" and "surface loading" limits in dynamic simple shear experiments.</a> Transactions of the Society of Rheology. 21 (3), 399-413 (1977).</li><li>Ewoldt, R. H., Johnston, M. T., Caretta, L. M., Spagnolie, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Complex Fluids in Biological Systems. Biological and Medical Physics, Biomedical Engineering. , 207-241 (2015).</li></ol>

في هذا البروتوكول ، نقدم إجراء تجريبيا مفصلا لإجراء قياسات معايرة اللزوجة باستخدام السوائل النيوتونية لتقنية ريولوجيا تراكب متعامد تجاري مع هندسة أسطوانة متحدة المركز مزدوجة الجدار. يتم تحديد عوامل المعايرة ، أي عامل التأثير النهائي الأساسي C L وعامل التأثير النهائي المتعامد ...

يعد فهم الخصائص الريولوجية للسوائل المعقدة أمرا ضروريا للعديد من الصناعات لتطوير وتصنيع منتجات موثوقة وقابلة للتكرار1. تشمل هذه "السوائل المعقدة" المعلقات والسوائل البوليمرية والرغاوي الموجودة على نطاق واسع في حياتنا اليومية ، على سبيل المثال ، في منتجات العناية الشخصية والأطعمة ومستحضرات التجميل والمنتجات المنزلية. تعتبر الخصائص الريولوجية أو التدفق (على سبيل المثال ، اللزوجة) من الكميات الرئيسية ذات الأهمية في إنشاء مقاييس الأداء للاستخدام النهائي وقابلية المعالجة ، ولكن خصائص التدفق مترابطة مع الهياكل المجهرية الموجودة داخل السوائل المعقدة. إحدى الخصائص البارزة للسوائل المعقدة التي تميزها عن السوائل البسيطة هي أنها تمتلك هياكل مجهرية متنوعة تمتد على مقاييس طول متعددة2. يمكن أن تتأثر هذه الهياكل المجهرية بسهولة بظروف التدفق المختلفة ، والتي بدورها تؤدي إلى تغييرات في خصائصها العيانية. لا يزال فتح حلقة خاصية الهيكل هذه عبر السلوك اللزج غير الخطي للسوائل المعقدة استجابة للتدفق والتشوه مهمة صعبة لأخصائيي العلاج التجريبي.
يعد ريولوجيا التراكب المتعامد (OSP)3 تقنية قوية لمواجهة تحدي القياس هذا. في هذه التقنية ، يتم تثبيت تدفق القص المتذبذب ذو السعة الصغيرة بشكل متعامد مع تدفق القص الأساسي الثابت أحادي الاتجاه ، مما يتيح القياس المتزامن لطيف الاسترخاء اللزج المرن تحت تدفق القص الأولي المفروض. لكي نكون أكثر تحديدا ، يمكن تحليل اضطراب القص المتذبذب الصغير باستخدام نظريات في مرونة اللزوجة الخطية4 ، بينما يتم تحقيق حالة التدفق غير الخطي من خلال تدفق القص الثابت الأساسي. نظرا لأن حقلي التدفق متعامدان وبالتالي غير مقترنين ، يمكن أن ترتبط أطياف الاضطراب ارتباطا مباشرا باختلاف البنية المجهرية تحت التدفق الأساسي غير الخطي5. توفر تقنية القياس المتقدمة هذه فرصة لتوضيح علاقات معالجة البنية والممتلكات في السوائل المعقدة لتحسين صياغتها ومعالجتها وتطبيقها.
لم يكن تنفيذ ريولوجيا OSP الحديثة نتيجة عيد الغطاس المفاجئ. بدلا من ذلك ، يعتمد على عقود عديدة من تطوير الأجهزة المخصصة. يعود تاريخ أول جهاز OSP مخصص إلى عام 1966 بواسطة Simmons6 ، وتم بذل العديد من الجهود بعد ذلك7،8،9،10. تعاني هذه الأجهزة المبكرة المصممة خصيصا من العديد من العيوب مثل مشكلات المحاذاة ، وتأثير تدفق الضخ (بسبب الحركة المحورية للبوب لتوفير التذبذب المتعامد) ، وحدود حساسية الأداة. في عام 1997 ، قام Vermant et al.3 بتعديل محول إعادة توازن القوة (FRT) على مقياس ريومتر تجاري منفصل لمحول طاقة المحرك ، مما مكن قياسات OSP للسوائل ذات نطاق اللزوجة الأوسع من الأجهزة السابقة. يمكن هذا التعديل محول إعادة توازن القوة العادية من العمل كمقياس ريومتر يتم التحكم فيه بالضغط ، مما يفرض تذبذبا محوريا بالإضافة إلى قياس القوة المحورية. في الآونة الأخيرة ، تم إصدار الأشكال الهندسية المطلوبة لقياسات OSP ، بعد منهجية Vermant ، لمقياس ريومتر محول طاقة تجاري منفصل.
منذ ظهور ريولوجيا OSP التجارية ، هناك اهتمام متزايد بتطبيق هذه التقنية للتحقيق في السوائل المعقدة المختلفة. ومن الأمثلة على ذلك المعلقات الغروية11,12 والمواد الهلامية الغروية 13,14 والنظارات15,16,17. في حين أن توافر الأداة التجارية يعزز أبحاث OSP ، فإن هندسة OSP المعقدة تتطلب فهما أعمق للقياس من التقنيات الريولوجية الروتينية الأخرى. تعتمد خلية تدفق OSP على هندسة أسطوانة متحدة المركز مزدوجة الجدار (أو Couette). يتميز بتصميم مفتوح من الأعلى وأسفل مفتوح لتمكين السائل من التدفق ذهابا وإيابا بين الفجوات الحلقية والخزان. على الرغم من التحسين الذي تم إجراؤه على التصميم الهندسي من قبل الشركة المصنعة ، عند خضوعه لعملية OSP ، يواجه السائل مجال تدفق غير متجانس ، وتأثيرات نهائية هندسية ، وتدفق ضخ متبقي ، وكلها يمكن أن تحدث خطأ تجريبيا كبيرا. أبلغ عملنا السابق18 عن إجراءات تصحيح مهمة للأثر النهائي باستخدام السوائل النيوتونية لهذه التقنية. للحصول على نتائج اللزوجة الصحيحة ، يجب تطبيق عوامل التأثير النهائي المناسبة في كل من الاتجاهات الأولية والمتعامدة . في هذا البروتوكول ، نهدف إلى تقديم منهجية معايرة مفصلة لتقنية الريولوجية OSP وتقديم توصيات لأفضل الممارسات لتقليل أخطاء القياس. يجب أن تكون الإجراءات المحددة في هذه الورقة حول إعداد هندسة OSP وتحميل العينات وإعدادات اختبار OSP قابلة للاعتماد بسهولة وترجمتها لقياسات السوائل غير النيوتونية. ننصح المستخدمين باستخدام إجراءات المعايرة الموضحة هنا لتحديد عوامل تصحيح التأثير النهائي لتطبيقاتهم قبل قياسات OSP على أي تصنيف للسوائل (نيوتنية أو غير نيوتونية). نلاحظ أن إجراءات المعايرة للعوامل النهائية لم يتم الإبلاغ عنها من قبل. يصف البروتوكول المقدم في هذه الورقة أيضا دليلا خطوة بخطوة ونصائح حول كيفية إجراء قياسات ريولوجية دقيقة بشكل عام والمورد التقني حول فهم البيانات "الخام" مقابل البيانات "المقاسة" ، والتي قد يتجاهلها مستخدمو مقياس الريومتر.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Advanced Peltier System</td>
			<td>TA Instruments</td>
			<td>402500.901</td>
			<td>Enviromental control device</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ARES-G2 Rheometer</td>
			<td>TA Instruments</td>
			<td>401000.501</td>
			<td>Rheometer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brookfield Silicone Fluid, 12500cP</td>
			<td>AMTEK Brookfield</td>
			<td>12500 cps</td>
			<td>Viscosity standard liquid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OSP Slotted Bob, 33 mm</td>
			<td>TA Instruments</td>
			<td>402796.902</td>
			<td>Bob, upper geometry</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OSP Slotted Double Gap Cup, 34 mm</td>
			<td>TA Instruments</td>
			<td>402782.901</td>
			<td>Double wall cup, lower geometry</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette (1 &#8211; 10 mL)</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>3120000089</td>
			<td>To load test materials</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette (100 &#8211; 1,000 &#181;L)</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>3123000063</td>
			<td>To load test materials</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette Tips (0.5 &#8211; 10 mL)</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>022492098</td>
			<td>To load test materials</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette Tips (50 &#8211; 1,000 &#181;L)</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>022491555</td>
			<td>To load test materials</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spatula</td>
			<td>VWR</td>
			<td>82027-532</td>
			<td>To load test materials</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TRIOS</td>
			<td>TA Instruments</td>
			<td>v4.3.1.39215</td>
			<td>Rheometer software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

calibration procedures for orthogonal superposition rheology

ريولوجيا التراكب المتعامد (OSP) هي تقنية ريولوجية متقدمة تتضمن تركيب تشوه القص المتذبذب صغير السعة المتعامد مع تدفق القص الأولي. تسمح هذه التقنية بقياس الديناميات الهيكلية للسوائل المعقدة في ظل ظروف التدفق غير الخطي ، وهو أمر مهم لفهم والتنبؤ بأداء مجموعة واسعة من السوائل المعقدة. تتمتع تقنية OSP الريولوجية بتاريخ طويل من التطور منذ 1960s ، وذلك أساسا من خلال الأجهزة المصممة خصيصا والتي سلطت الضوء على قوة هذه التقنية. تقنية OSP متاحة الآن تجاريا لمجتمع الريولوجيا. نظرا للتصميم المعقد لهندسة OSP ومجال التدفق غير المثالي ، يجب على المستخدمين فهم حجم ومصادر خطأ القياس. تقدم هذه الدراسة إجراءات المعايرة باستخدام السوائل النيوتونية التي تتضمن توصيات لأفضل الممارسات لتقليل أخطاء القياس. على وجه التحديد ، يتم توفير معلومات مفصلة عن طريقة تحديد عامل التأثير النهائي ، وإجراء ملء العينات ، وتحديد نطاق القياس المناسب (على سبيل المثال ، معدل القص ، التردد ، إلخ).

يتم تمثيل النتائج التمثيلية من قياسات معايرة اللزوجة على معيار لزوجة السيليكون 12.2 Pa s في الشكل 5 والشكل 6. لاحظ أن عامل التأثير النهائي الأساسي وعامل التأثير النهائي المتعامد كلاهما مضبوط على 1.00 لعمليات المعايرة. يوضح الشكل 5 لزوجة القص الثا?...

Watch this Scientific Journal Video about Calibration Procedures for Orthogonal Superposition Rheology at JoVE.com

Calibration Procedures for Orthogonal Superposition Rheology

نقدم بروتوكول معايرة مفصل لتقنية ريولوجيا تراكب متعامد تجاري باستخدام السوائل النيوتونية بما في ذلك طرق تحديد عامل تصحيح الأثر النهائي وتوصيات لأفضل الممارسات لتقليل الخطأ التجريبي.

إجراءات المعايرة لريولوجيا التراكب المتعامد

Orthogonal superposition (OSP) rheology is an advanced rheological technique that involves superimposing a small-amplitude oscillatory shear deformation ...

Orthogonal Superposition Radiology is an advanced technique that allows the measurement of radiological properties of complex fluids under non-linear flow conditions, which offer insights into the micro-structural changes that governs macroscopic properties. The information gained on the structured property processing relationships in complex fluids is important to many industries for the development and manufacturer of reliable products. OSP is now commercially available for the radiology community.Given the complicated geometry design, a protocol to quantify measurement error is critical to the successful use of this technique. The calibration protocol described in this video is the first standard operating procedure to properly determine the end effect factors, a proper accounting of the end effect factors reduces measurement error. Before installing the geometry, enable the orthogonal superposition feature in the rheometer software.After lifting the stage to maximum height, install a lower platinum resistance thermometer on the test station for temperature measurement and an environmental control device. Assemble the inner and outer cylinders, to complete the double wall cup configuration. Insert the cup into the environmental control device and align the geometry.Press the lower geometry cup downward to compress the spring-loaded platinum resistance thermometer, by using a torque screwdriver to tighten the thumbscrew. Disable the motor power and use a finger to spin the geometry to confirm that the cup rotates freely. Install the upper geometry bob onto the transducer shaft, and click the tear transducer button in the transducer control panel of the rheometer software to tear the normal force and torque.Then click the zero fixture button to zero the gap between the upper and lower geometries. To load the test material, lift the stage to provide enough workspace to load the test material into the cup, and carefully load the test material into the cup. Lower the upper geometry carefully into the fluid to reach the geometry gap set point of eight millimeters.When the bob end contacts the fluid, reduce the downward velocity of the bob. Lift the bob vertically to a position at which the wetted fluid contact line can be visually inspected. Carefully lift the bob to the previous loading position to allow enough workspace and load an additional amount of test material into the cup as needed.Lower the upper geometry into the fluid, and use the go-to geometry gap button to set the cup and final geometry gap. Repeat the adjustment until the wetted contact line on the bob is approximately two millimeters above the lower end of the upper bob opening. Then move the bob to the geometry gap set point and allow the test material to relax.To verify that the correct geometry has been selected, open the orthogonal double wall concentric cylinder geometry. If the orthogonal superposition radiology geometry is not listed, manually create a new geometry with the software, using the dimensions for the geometry as indicated in the table. Then specify the geometry constants, including the inertia and upper tool mass, and enter one for both the end effect factor, and orthogonal end effect factor.To perform a steady sheer rate sweep test, condition the sample at 25 degrees Celsius for 15 minutes. When the test material has reached thermal equilibrium, under the procedure tab in the rheometer software select flow and sweep. In the environmental control window, set the test temperature to 25 degrees Celsius.Set the sheer rate range from 0.01 to 100 inverse seconds, with data recording at 10 points per decade, logarithmically, and enable automatic steady state determination. Then start the experiment. To perform an orthogonal frequency sweep test, set the normal force transducer to conditioning and transducer mode.And condition the sample at 25 degrees Celsius for 15 minutes to ensure thermal equilibration. Select the orthogonal frequency sweep test with the test temperature set to 25 degrees Celsius. Specify the desired normal strain and enter zero inverse seconds for the sheer rate in the rotational direction.Then specify the angular frequency range from 0.1 to 40 rads per second at 10 points per decade, logarithmically, and start the experiment. To verify that the corrections are valid, using the calibrated end effect factors obtained from the calibration experiments, enter the calibrated values for the end effect factor and orthogonal end effect factor under the geometry constants. The stress constants will be automatically updated.Then set up an orthogonal frequency sweep test as demonstrated, using one inverse second for the shear rate and start the experiment. Here, representative results from the viscosity calibration measurements on a 12.2 pascal-second silicone viscosity standard are shown. The silicone liquid is a newtonian fluid with an expected constant viscosity independent of the applied shear rate.The measured torque increases linearly as the sheer rate increases and all of the data are above the low torque limit. The uncorrected viscosity value is higher than the actual viscosity. These orthogonal frequency sweep tests demonstrate different orthogonal strain amplitudes from 0.5 to 9.4%for the 12.2 pascal-second viscosity standard.Similarly, without correction, the measured orthogonal complex viscosity overestimates the actual viscosity of 12.2 pascal-second. Only the viscosity data with corresponding orthogonal force values above the lower limit of the axial oscillation force for the transducer, are used to calculate the average viscosity for correction. To calculate the end effect factors here, the primary in effect factor is equal to the uncorrected primary viscosity divided by the viscosity of the standard liquid.The orthogonal end effect factor is equal to the viscosity of the standard liquid divided by the uncorrected orthogonal viscosity. Here, an orthogonal superposition measurement was performed under steady shear for viscosity verification check. Only the data with values greater than the instrument force resolution were plotted.Since the correct and effect factors were applied, the measured viscosities in both directions matched the accepted oil viscosity value of 12.2 pascal-seconds. Now, you should have a good understanding of how to perform calibration for OSP using newtonian fluids. We recommend that users determine their end effect correction factors for their own instruments and geometries because the actual corrections are material and instrument dependent.Making accurate measurements are important for scientific research as well as product development. This protocol provides a technical resource for the instrument users and also guidance to manufacturers for optimizing the engineering design of future instruments.

Research

JoVE Journal

Engineering

Bringing the Visible Universe into Focus with Robo-AO

جلب الكون المرئي في التركيز مع روبو-AO

The angular  resolution of ground-based optical telescopes is limited by the degrading  effects of the turbulent atmosphere. In the absence of an ...

Concurrent Quantitative Conductivity and Mechanical Properties Measurements of Organic Photovoltaic Materials using AFM

الكمية التوصيل المتزامن والخصائص الميكانيكية للمواد القياسات الضوئية العضوية باستخدام AFM

Organic photovoltaic  (OPV) materials are inherently inhomogeneous at the nanometer scale. Nanoscale  inhomogeneity of OPV materials affects performance ...

Detection and Recovery of Palladium, Gold and Cobalt Metals from the Urban Mine Using Novel Sensors/Adsorbents Designated with Nanoscale Wagon-wheel-shaped Pores

كشف واستعادة البلاديوم والذهب والكوبالت المعادن من منجم الحضري عن طريق مجسات رواية / الممتزات مخصصة للمع النانو المسامات على شكل عجلة عربة

Developing low-cost, efficient processes for recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals from urban mine remains a significant challenge in ...

Dielectric RheoSANS &#8212; Simultaneous Interrogation of Impedance, Rheology and Small Angle Neutron Scattering of Complex Fluids

RheoSANS عازل - الاستجواب في وقت واحد من الممانعة، دراسة الخواص الانسيابية والصغيرة زاوية تشتت النيوترونات من السوائل مجمع

A procedure for the operation of a new dielectric RheoSANS instrument capable of simultaneous interrogation of the electrical, mechanical and ...

Resonance Fluorescence of an InGaAs Quantum Dot in a Planar Cavity Using Orthogonal Excitation and Detection

صدى الأسفار نقطة الكم إينجاس في تجويف مستو متعامد الإثارة والكشف عنها باستخدام

The ability to perform simultaneous resonant excitation and fluorescence detection is important for quantum optical measurements of quantum dots (QDs). ...

Fabrication Procedures and Birefringence Measurements for Designing Magnetically Responsive Lanthanide Ion Chelating Phospholipid Assemblies

إجراءات تصنيع وقياسات إنكسار مزدوج لتصميم أيون لانثانيدات مغناطيسيا استجابة خالب فسفوليبيد التجميعات

Bicelles are tunable disk-like polymolecular assemblies formed from a large variety of lipid mixtures. Applications range from membrane protein structural ...

Atmospheric Pressure Fabrication of Large-Sized Single-Layer Rectangular SnSe Flakes

الضغط الجوي تصنيع رقائق سنسي مستطيلة طبقة واحدة كبيرة الحجم

Tin selenide (SnSe) belongs to the family of layered metal chalcogenide materials with a buckled structure like phosphorene, and has shown potential for ...

Hybrid Printing for the Fabrication of Smart Sensors

الهجين الطباعة لتصنيع أجهزة الاستشعار الذكية

A method to combine additively manufactured substrates or foils and multilayer inkjet printing for the fabrication of sensor devices is presented. First, ...

Cutting Procedures, Tensile Testing, and Ageing of Flexible Unidirectional Composite Laminates

إجراءات القطع، اختبار الشد، وشيخوخة الرقائق المركبة أحادية الاتجاه المرنة

Many body armor designs incorporate unidirectional (UD) laminates. UD laminates are constructed of thin (&#60;0.05 mm) layers of high-performance yarns, ...

Procedure for the Transfer of Polymer Films Onto Porous Substrates with Minimized Defects

إجراءات نقل أفلام البوليمر إلى ركائز مسامية مع عيوب أقل

The fabrication of devices containing thin film composite membranes necessitates the transfer of these films onto the surfaces of arbitrary support ...