¿Por qué el agua salpica? Nueva teoría revela secretos. CHEQUEA

Una nueva investigación de la Universidad de Warwick genera visión fresca de cómo salpica una gota de agua o el café derramado.

GIF que ilustra la fina capa de aire que obstruye las gotas de agua que se extienden suavemente a través de una superficie y crean salpicaduras. Crédito: Universidad de Warwick.

El Dr. James Sprittles del Instituto de matemáticas ha creado una nueva teoría para explicar exactamente lo que sucede - en el diminuto espacio entre una gota de agua y una superficie - para hacer un chapoteo.

Cuando cae una gota de agua, se previene que se extienda suavemente sobre una superficie por una capa microscópicamente delgada de aire que no puede empujar a un lado - por lo que en vez de mojar la superficie, las partes  líquidas salen y se produce un chapoteo.

Una capa de aire de 1 micrón en tamaño – cincuenta veces más pequeña que el ancho de un cabello humano – puede obstruir una gota de 1mm de agua que es mil veces más grande.

Esto es comparable a una capa de 1cm de aire para detener una ola de tsunami que se separa a través de una playa.

El Dr. Sprittles ha establecido exactamente lo que sucede a esta minúscula capa de aire durante la acción súper rápida desarrollando una nueva teoría, capturando su dinámica microscópica – teniendo en cuenta diferentes condiciones físicas, como presión líquida de la viscosidad y el aire, para predecir si se producirán salpicaduras o no.

Cuanto menor sea la presión de aire, más fácil el aire puede escapar de la capa aplastada – dando menos resistencia a la gota de agua - que permite la supresión de salpicaduras. Por esta razón las gotas tienen menos probabilidades de salpicaduras en la parte superior de las montañas, donde se reduce la presión de aire.

La comprensión de las condiciones que causan las salpicaduras le permite a los investigadores averiguar cómo evitarlo – llevando a posibles avances en diversos campos.

En la impresión 3D, gotas de líquido pueden formar los bloques de construcción de productos específicos como los audífonos; detener la salpicadura es clave para la fabricación de productos de la calidad deseada.

Las salpicaduras son también una parte crucial de las ciencias forenses- si las gotas de sangre han salpicado o no proporciona una idea de dónde venían, que puede ser información vital en una investigación criminal.

El Dr Sprittles dice:

"Nunca se esperaría que un evento cotidiano aparentemente simple  expusiera dicha complejidad. La anchura de la capa de aire es tan pequeña que es similar a la distancia que las moléculas de aire viajan entre colisiones, por lo que los modelos tradicionales son inexactos y se requiere una teoría microscópica.

"Más prometedoramente, la nueva teoría debe tener aplicaciones para una amplia gama de fenómenos relacionados, como en la ciencia del clima – para entender cómo las gotas de agua chocan en la formación de nubes o para estimar la cantidad de gas arrastrado por la lluvia en nuestros océanos."