07 diciembre 2008

La física de la crema batida




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Hagamos un pequeño experimento científico. Si tiene una lata de crema batida en el refrigerador, vaya y sáquela. Vierta una porción generosa de la crema en una cuchara y obsérvela cuidadosamente.

¿Nota algo interesante? La crema batida acaba de hacer algo francamente desconcertante. Primero fluyó suavemente de la boquilla del envase como si fuese un líquido y, luego, un instante después, se tornó rígida sobre la cuchara, como si fuese un sólido. ¿Qué la hizo cambiar?

Esto ha sido explicado gracias a un experimento salvado tras el accidente del transbordador Columbia el cual nos permite hoy entender una propiedad fundamental de los fluidos. El experimento, llamado Viscosidad Crítica del Xenón-2 (Critical Viscosity of Xenon-2 o CVX-2, en idioma inglés), logró sobrevivir antes de la destrucción del transbordador durante su reentrada a la atmósfera.
Extraordinariamente, el disco duro del experimento sobrevivió al desastre y fue encontrado entre lo que quedó de la nave, de modo que los técnicos pudieron recuperar el resto de los datos. Gracias a este hallazgo se ha logrado obtener la primera confirmación genuina de una teoría sobre cómo funciona el fenómeno del adelgazamiento por corte en un fluido simple.

El adelgazamiento por corte ocurre en muchas sustancias; por ej. la salsa de tomate (ketchup), la sangre, el aceite para motores, las pinturas, los polímeros líquidos (como el plástico derretido) y, con frecuencia, es crucial saber cómo se usa una sustancia.
Por ejemplo, el excesivo adelgazamiento por corte en el aceite de un motor es poco deseable porque reduce la capacidad del aceite de proteger a la máquina del desgaste. En cambio, el adelgazamiento por corte en la pintura permite que fluya suavemente de la brocha pero que a la vez se quede pegada a la pared. También este efecto es el que permite que la salsa ketchup fluya de la botella pero que no gotee o se resbale de las patatas fritas.



Para probar el adelgazamiento por corte, durante el experimento CVX-2 se ajustaron la temperatura y la presión en un pequeño cilindro hasta llevar al xenón a su punto crítico y, entonces, se removió cuidadosamente el fluido con una paleta de malla de níquel.
Al medir la resistencia del fluido al movimiento de la paleta, el experimento pudo determinar la viscosidad del xenón. Luego, se buscaron cambios de viscosidad conforme se cambiaba lentamente la velocidad de la paleta y la temperatura del fluido.

Estas serían muy buenas noticias para, por ejemplo, los ingenieros que desean crear aceites de alto rendimiento para automóviles o para los fabricantes que buscan producir plásticos líquidos con las propiedades adecuadas de adelgazamiento por corte para un determinado molde. El límite es la imaginación.

Fuente: http://ciencia.nasa.gov/headlines/y2008/25apr_cvx2.htm


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