Los Científicos Levantan Gotas De Agua, Descubren Qué Impulsa El Comportamiento "Mágico"

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Incluso cuando los físicos utilizan experimentos grandes y costosos para descubrir enormes ondas gravitacionales y pequeños hadrones, todavía pueden responder preguntas sobre lo completamente mundano. Por ejemplo, ¿por qué las gotas de leche fría rebotan en la superficie del café caliente antes de hundirse? ¿Por qué las diminutas esferas de agua saltan por la superficie de una piscina bajo la lluvia?

Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha observado y descrito por primera vez las fuerzas que causan que las gotas de líquido leviten sobre la superficie de los reservorios más grandes. [Esculturas líquidas: deslumbrantes fotografías de agua que cae]

Así es como funciona.

Cuando los investigadores descubrieron que una gota de lluvia se estrella contra la superficie de un charco, los motores gemelos entran en acción. La colisión hace que pequeñas corrientes giren dentro de la gota y también debajo de la superficie del charco. Si pudieras mirar dentro de la gota, verías que el agua se precipita hacia abajo a lo largo de los bordes dentro de la gota y luego sube de nuevo hacia el centro, según la nueva investigación.

Ese movimiento giratorio dentro de la gota, invisible en la mayoría de las circunstancias, crea suficiente fuerza para tirar del aire que rodea la gota. De acuerdo con los nuevos hallazgos, el aire se forma en una corriente de viento delgada y rápida que fluye debajo de la gota, manteniéndolo a un ancho de pelo por encima de la superficie.

Una figura del papel muestra cómo el agua gira en círculos en la gota y debajo de la superficie de la piscina, tirando de un colchón de aire.

Una figura del papel muestra cómo el agua gira en círculos en la gota y debajo de la superficie de la piscina, tirando de un colchón de aire.

Crédito: Diario de Mecánica de Fluidos

Los investigadores encontraron, sin embargo, que esos motores, dentro de la gota y debajo de la superficie del líquido, no giran solos. Las diferencias de calor entre una gota y el líquido que impacta impulsan la rotación y la levitación. Una vez que la gota de agua se calienta o se enfría a la temperatura del charco, un proceso acelerado por esos motores giratorios que pueden tomar de milisegundos a segundos, se estrellará contra su alfombra de aire mágica y desaparecerá en el charco, según el estudio.

Los investigadores del MIT descubrieron cómo calcular la diferencia mínima en calor para que ocurra la levitación en cualquier líquido dado. Si la diferencia es mayor que ese mínimo, encontraron, la gota levita más tiempo. Un poco más corto, y la caída no levitará en absoluto.

A través de algunas configuraciones experimentales inteligentes y la ayuda de cámaras de alta velocidad, los investigadores pudieron hacer algunos videos hermosos de los motores de levitación en acción. Los científicos mezclaron algunos copos brillantes de dióxido de titanio en aceite, luego fijaron una gota de ese aceite contra la superficie de una piscina más grande con una jeringa. Hicieron retroiluminación de la caída con un LED brillante, y el dióxido de titanio se encendió mientras se arremolinaba en las corrientes agitadas, siguiendo el camino de los motores.

Los autores publicaron un artículo que describe el descubrimiento el 8 de noviembre en el Journal of Fluid Mechanics.

Publicado originalmente en WordsSideKick.com.


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