Hay distintos procesos en la industria que requieren que las espumas sean estables y duren varias semanas, aunque también se puede buscar lo contrario, lo cual es algo en lo que trabaja laboratorio del Instituto de Física “Luis Rivera Terrazas” de la BUAP.
Felipe Pacheco Vázquez, fundador del GrainsLab, afirmó que encontraron un nuevo método para lograr “burbujas granulares”, que es la formación de burbujas de aire cubiertas de granos que se producen cuando la arena sílica entra en la superficie al depositarla en tubos llenos de agua, evitando que desaparezcan y haciéndolas estables. Pueden tener muchas aplicaciones a nivel industrial.
En la práctica, es un medio para solucionar distintos problemas, por ejemplo, en los silos ─donde se guardan granos─, existe el riesgo de que el material colapse y provoque la explosión del almacén. Para prevenir estos accidentes, es necesario conocer qué tan compacta se encuentra la pila mientras se descarga el silo.
Por eso, estudian la mecánica del material granular en condiciones de almacenamiento: mediante el uso de una línea láser, que permite obtener el perfil de la superficie durante la descarga de un silo, se obtienen distintos “ángulos de avalancha” y se aplica un modelo matemático que facilita determinar qué tan pegados están los granos, lo que permitirá predecir deslaves.
En caso contrario, cuando la materia granular se atasca, los granos redirigen el peso a través de cadenas de fuerza hacia las paredes, formando arcos. Para deshacer estos arcos, aplican movimiento para que los granos se comporten como un fluido o líquido, lo que permite que caiga sin problema.
El efecto leidenfrost
Otra línea de investigación del GrainsLab es la dinámica de fluidos y uno de los experimentos tiene que ver con levitación. Cuando caen gotas de agua sobre una superficie muy caliente, estas proporciona una capa de su propio vapor para evitar el contacto directo y la evaporación súbita. A esto se le conoce como “efecto Leidenfrost”.
Una ventaja de este fenómeno es la ausencia de fricción. Si la superficie caliente en donde se deposita el líquido es cónica, dependiendo del ángulo de inclinación, se puede alargar el tiempo de vida de esa gota, además de la cantidad de líquido, levitando incluso un litro de agua en estado “leidenfrost”.
El investigador refiere que este método también puede utilizarse a la inversa, es decir, calentar la superficie y recargarla sobre el líquido, ya que el efecto de mantenerse suspendido será el mismo. “El líquido está tan caliente que genera un vapor que soportará el peso del plato”. Esto es una especie de levitador leidenfrost.
GrainsLab fue fundado en 2014 por Pacheco Vázquez, quien pertenece al Cuerpo Académico 171 de Materiales Complejos e Inteligentes del Ifuap estudia fenómenos como gases granulares, terremotos, formación de estalagmitas, explosiones subterráneas o cráteres.