Leonardo Da Vinci ya lo había notado. Hay una dinámica muy peculiar de la materia granular, como arena seca o granos de trigo. Cuando estas partículas granulares se dejan en una superficie sólida vibrante, no solo están sujetas a vibraciones aleatorias,también están bajo el hechizo de fuerzas de fricción sólidas, como la fuerza que ejercería un piso seco sobre un ladrillo en contacto con ese piso. En un estudio publicado en EPJ E , Prasenjit Das, de la Universidad Jawaharlal Nehru, India, y sus colegas ampliaron nuestra comprensión de este problema desde el conocido caso unidimensional a múltiples dimensiones.
El problema con el caso unidimensional es que no representa la realidad física. En este estudio, los autores han resuelto la ecuación que describe el efecto de la fricción sólida en materiales granulares para un número arbitrario de dimensiones.
Primero, consideraron que debido a que la partícula se ve afectada por una fuerza aleatoria vibratoria, no pueden obtener su posición y velocidad con certeza. Por lo tanto, consideraron la distribución de probabilidad de su posición. Luego usaron una ecuación: el Fokker-PlanckFP ecuación - para describir su evolución.
Se las arreglaron para resolver esta ecuación y obtener cantidades físicas relevantes que se pueden medir experimentalmente para verificar la validez de su solución, empleando una analogía simple con otro campo, el de la mecánica cuántica y la solución a la famosa ecuación de Schrodinger. Sus resultadosestán en excelente acuerdo con soluciones numéricas en 2 y 3 dimensiones.
Esto significa que el modelo también se puede usar en estudios posteriores de una partícula impulsada en un fluido granular, lo cual es relevante para una serie de industrias, que van desde la construcción hasta los productos farmacéuticos. En este problema, una fuerza constante actúa sobre una partícula intrusaque interactúa a través de dos fuerzas, a saber, las fuerzas de contacto normales y las fuerzas de fricción, con las partículas del fluido granular.
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