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Vídeo registra momento em que duas gotas separadas se fundem em uma

Munidos com câmeras de alta velocidade, pesquisadores registraram como os líquidos se comportam quando caem um ao lado do outro, de maneiras que seriam impossíveis pelo olho humano
Renato Mota26/02/2020 18h20, atualizada em 28/11/2022 17h15
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A dinâmica de fluidos é muito interessante. Combinada com fotografia em alta velocidade então, nem se fala. Cientistas usaram câmeras operando a 25 mil quadros por segundo para capturar o momento em que duas gotículas de líquido se combinam (“2 become 1”, como diriam as Spice Girls) que de outra foram seria impossível de se ver.

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“Quando duas gotículas se impactam, você ficou se perguntando se elas se misturaram ou se uma gotícula passou através pela outra”, diz o pesquisador de mecânica de fluidos Alfonso Castrejón-Pita, da Universidade de Oxford. Nesse estudo, esse comportamento pode ser observado em detalhes.

Usando uma configuração experimental envolvendo duas câmeras sincronizadas – uma posicionada de lado e outra olhando para cima – os pesquisadores puderam estudar a interação de duas gotículas separadas, com uma gota azul atingindo a gota transparente que ainda está na superfície do vidro.

University of Leeds

Como resultado, podemos ver que a gota azul passa por cima da gota transparente, criando um micro jato que se forma em menos de 15 milésimos de segundo após o par se fundir. Vendo de lado, os pesquisadores constataram que a gota azul fica por cima da gota transparente, com a tensão superficial impedindo que a mistura aconteça.

Ok, muito bonito. Mas para que serve? O site ScienceAlert explica que esse tipo de estudo pode ajudar no desenvolvimento da impressão 3D. Pesquisas em dinâmica de fluidos pode nos ajudar a entender como produtos químicos globulares reagirão quando forem deixados cair pela impressora um ao lado do outro.

“Dada separação lateral entre gotículas, que possuem tensão superficial idêntica, um jato de superfície robusto é identificado no topo da gotícula em repouso”, explica a equipe de pesquisa, liderada por Thomas C. Sykes, da Universidade de Leeds. “O processamento da imagem mostra que este jato é o resultado de um fluxo superficial causado pela inércia do impacto e por uma linha de contato imóvel”.

Esse jato de superfície pode ser ampliado ou até suprimido, dependendo da manipulação da tensão superficial. Este é um exemplo de um fenômeno chamado efeito Marangoni (também chamado de efeito Gibbs–Marangoni), que afeta a transferência de massa ao longo de uma interface entre dois fluidos. Os resultados da pesquisa foram publicados na Physical Review Fluids.

Via: Science Alert

Redator(a)

Renato Mota é redator(a) no Olhar Digital

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