Una nueva investigación de la Universidad de Warwick genera una nueva visión de cómo salpica una gota de lluvia o un café derramado.
El Dr. James Sprittles, del Instituto de Matemáticas, ha creado una nueva teoría para explicar exactamente qué sucede, en el pequeño espacio entre una gota de agua y una superficie, para causar una salpicadura.
Cuando cae una gota de agua, se impide que se extienda suavemente sobre una superficie por una capa de aire microscópicamente delgada que no puede empujar hacia un lado, por lo que en lugar de humedecer la superficie, partes del líquido salen volando y unse genera splash.
Una capa de aire de 1 micrón de tamaño, cincuenta veces más pequeña que el ancho de un cabello humano, puede obstruir una gota de agua de 1 mm que es mil veces más grande.
Esto es comparable a una capa de aire de 1 cm que detiene una ola de tsunami que se extiende por una playa.
El Dr. Sprittles ha establecido exactamente qué le sucede a esta minúscula capa de aire durante la acción súper rápida al desarrollar una nueva teoría, capturando su dinámica microscópica - factorizando en diferentes condiciones físicas, como la viscosidad del líquido y la presión del aire, para predecir sise producirán salpicaduras o no.
Cuanto más baja es la presión del aire, más fácil puede escapar el aire de la capa aplastada, lo que da menos resistencia a la caída de agua, lo que permite la supresión de salpicaduras. Es por eso que es menos probable que las gotas salpiquen en la cima de las montañas,donde se reduce la presión del aire.
Comprender las condiciones que causan las salpicaduras permite a los investigadores descubrir cómo prevenirlas, lo que lleva a posibles avances en varios campos.
En la impresión 3D, las gotas líquidas pueden formar los bloques de construcción de productos hechos a medida, como audífonos; detener las salpicaduras es clave para hacer productos de la calidad deseada.
Las salpicaduras también son una parte crucial de la ciencia forense: si las gotas de sangre han salpicado o no, proporciona información sobre de dónde provienen, lo que puede ser información vital en una investigación criminal.
Comentarios del Dr. Sprittles :
"Nunca esperaría que un evento cotidiano aparentemente simple exhibiera tal complejidad. El ancho de la capa de aire es tan pequeño que es similar a la distancia que recorren las moléculas de aire entre colisiones, por lo que los modelos tradicionales son inexactos y se requiere una teoría microscópica.
"Lo más prometedor, la nueva teoría debería tener aplicaciones en una amplia gama de fenómenos relacionados, como en la ciencia climática, para comprender cómo colisionan las gotas de agua durante la formación de nubes o para estimar la cantidad de gas que se arrastra a nuestros océanospor lluvia "
La investigación, 'Efectos cinéticos en la humectación dinámica', se publica en Cartas de revisión física .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Warwick . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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