Química

Nuevo modo de controlar el movimiento de partículas en un fluido

(NC&T) Las simulaciones por ordenador de Thomas Truskett revelan que las partículas se mueven más fácilmente si primero forman "capas" alineadas con los límites de los cauces estrechos.

Los investigadores se percataron de que el movimiento de las partículas está fuertemente correlacionado con el modo en que éstas se autoposicionan en un cauce.

Las configuraciones de los conjuntos de partículas están determinadas por las interacciones de las partículas con las fronteras que las confinan. Así, los investigadores han logrado utilizar estas interacciones como un medio para controlar cuán fácilmente el fluido se automezcla, difunde y fluye.

La investigación ha sido efectuada por Thomas Truskett, Gaurav Goel y William Krekelberg, de la Universidad de Texas en Austin, junto con Jeffrey Errington, de la Universidad Estatal de Nueva York en Buffalo.

Movimiento de partículas en un fluido
Thomas Truskett. (Foto: UTA)
Los expertos en planificación urbanística y los maestros de escuela saben desde hace mucho tiempo que el movimiento de automóviles por autopistas o de niños por pasillos se produce más fácilmente si se forman carriles de tráfico. El equipo de investigación de Truskett encontró que un principio similar se cumple en el movimiento de las partículas de un fluido en los cauces estrechos. Específicamente, sus simulaciones por ordenador revelan que las partículas del fluido se mueven más fácilmente si primero forman "capas" alineadas con los límites de los cauces.

El equipo también ha introducido una forma de determinar sistemáticamente qué tipos de límites de los cauces promoverán o dificultarán la formación de las capas necesarias para el transporte lo más veloz posible de las partículas.

Si la formación de capas lleva a una más rápida dinámica de las partículas, es natural preguntarse por qué los fluidos a granel adoptan una estructura más desordenada, sin capas. La razón: La termodinámica determina la estructura de un fluido, no la dinámica, y la termodinámica favorece un estado desordenado para los fluidos a granel porque disminuye la energía libre del sistema.




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