¿Prefieres sorber café de una bolsa o sorberlo de una taza?
A veces, las pequeñas cosas de la vida pueden marcar la diferencia, y cuando estás en órbita sobre el planeta Tierra, como la tripulación a bordo de la Estación Espacial Internacional, esto es especialmente cierto. ¿Sabías que los astronautas están acostumbrados a beber bebidas?de las bolsas debido a preocupaciones de seguridad por derrames?
Así que puede imaginarse cómo seis tazas de aspecto moderno elaboradas con un polímero transparente impreso en 3D hacen que pasar tiempo en el espacio sea una experiencia más agradable.
Las respuestas de los astronautas cuando prueban las tazas van desde "Oye, puedes oler el café" hasta "Esto es inquietantemente como beber en la Tierra". O la taza simplemente provoca felices estallidos de risa porque los astronautas confiesan fácilmente queno esperaba que funcionara.
El año pasado, fue una gran noticia cuando Italia envió una máquina de café espresso a la Estación Espacial para Samantha Cristoforetti, una astronauta de la Agencia Espacial Europea italiana. Esto, por supuesto, inspiró a un equipo de investigadores a estudiar los fenómenos relacionados con fluidos extraños en bajas temperaturas.gravedad, como la formación y el asentamiento de la crema del espresso, las interfaces capilares y la contención de bebidas potencialmente peligrosas dentro de una nave espacial.
Para hacer esto, los investigadores diseñaron una taza que explota la tensión superficial en oposición a la gravedad y, durante la 68a Reunión Anual de la División de Dinámica de Fluidos de la Sociedad Estadounidense de Física, del 22 al 24 de noviembre de 2015, en Boston, Massachusetts,presentarán sus hallazgos sobre cómo está funcionando a bordo de la Estación Espacial.
La taza funciona tan bien que la tripulación puede dar vueltas, hacer volteretas e incluso lanzarlas de un lado a otro, mientras bebe bebidas como jugos de frutas, batidos de frutas y café.
"Las condiciones de humectación y la geometría especial de la taza crean un gradiente de presión capilar que impulsa el líquido hacia la cara del bebedero", explicó Mark Weislogel, uno de los miembros del equipo que es científico senior de IRPI LLC, una empresa con sede en OregónEmpresa de consultoría e investigación y desarrollo especializada en ingeniería térmica de fluidos, además de profesora de ingeniería mecánica en la Universidad Estatal de Portland.
A diferencia de beber una bebida de una bolsa, "su nariz está más cerca de la bebida, lo que hace que sea más fácil olerla mientras bebe", agregó. "Un astronauta puede drenar la taza en sorbos o un trago largo en gran parte delde la misma manera que en la Tierra ... sin inclinar la cabeza, sin gravedad. Es una situación estable, a pesar de que beber líquidos hirviendo de recipientes abiertos mientras está a bordo de la Estación Espacial Internacional generalmente se considera un problema de seguridad ".
De las seis tazas que se encuentran actualmente a bordo de la Estación Espacial, cinco contienen 150 ml, mientras que la sexta es una demitasse de 60 ml diseñada específicamente para espresso. Las tazas tienen una forma compleja y demuestran que se puede mantener un control específico de los líquidos en entornos de baja gravedad.pero con principios de fluídica completamente diferentes en juego que en la Tierra.
"Estamos disfrutando viendo a los astronautas divertirse, pero también recopilando muchos datos sobre configuraciones de interfaces capilares grandes, estabilidad, tasas de flujo, transitorios, etc.", dijo Weislogel. "Hemos recibido un gran apoyo para este proyecto deLos astronautas estadounidenses Scott Kelly y Kjell Lindgren, y el astronauta japonés Kumiya Liu ".
Dado que este es un experimento de fluidos de microgravedad, si el equipo "es capaz de diseñar sistemas de fluidos de naves espaciales con la misma confianza que para un sistema terrestre, estaremos en una excelente posición para tener éxito en misiones más complejas en el espacio con mayor rendimientoy seguridad ", señaló Weislogel.
El siguiente paso para el equipo es aplicar su conocimiento de los fenómenos de fluidos capilares de baja gravedad para diseñar sistemas de soporte vital más confiables para la Estación Espacial y futuras naves espaciales.
"El manejo de agua, combustibles líquidos, refrigerantes e incluso bebidas, cuando la influencia de la gravedad es insignificante, es un desafío delicioso", agregó Weislogel. "Si esto se puede lograr de forma pasiva, sin partes móviles, mediante un control especial de humectaciónpropiedades, la forma del recipiente y la tensión de la superficie, estamos todos. Nos encanta observar y estudiar las grandes superficies líquidas que pueden dominar el comportamiento de los fluidos en el espacio. Y si los astronautas disfrutan de su café de una manera más rica y profunda que antes ... bueno,eso también es bueno ".
Presentación n.º L28.4, "Beber en el espacio: el experimento de la bebida capilar".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por División de dinámica de fluidos de la American Physical Society . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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