MADRID 21 fev. (EUROPA PRESS) -
Cientistas do MIT fizeram vídeos em alta velocidade de gotículas espirrando em uma piscina profunda para acompanhar como o fluido evolui, acima e abaixo da água, quadro a quadro de milissegundos.
Seu trabalho pode ajudar a prever como as gotículas que espirram, como as de tempestades e sistemas de irrigação, podem impactar as superfícies da água e aerossolizar partículas de superfície, como pólen em poças ou pesticidas em escoamento agrícola.
A chuva pode cair livremente a velocidades de até 40 quilômetros por hora. Se as gotículas caírem em uma poça ou lagoa, elas podem formar um respingo semelhante a uma coroa que, com força suficiente, pode deslocar as partículas da superfície e lançá-las no ar.
A equipe realizou experimentos nos quais deixou cair gotículas de água de vários tamanhos e de várias alturas em uma piscina de água. Usando imagens de alta velocidade, eles mediram como a piscina de líquido se deformava quando a gota atingia a superfície da piscina.
Em todos os experimentos, eles observaram uma evolução comum dos respingos: quando uma gota caía na piscina, ela era empurrada para baixo, formando uma "cratera" ou cavidade. Quase ao mesmo tempo, uma parede de líquido se elevava acima da superfície, formando uma coroa.
É interessante notar que a equipe observou que pequenas gotículas secundárias foram ejetadas da coroa antes que ela atingisse sua altura máxima. Toda essa evolução acontece em uma fração de segundo.
No passado, os cientistas capturaram instantâneos de gotículas espirrando, como a famosa "Milk Drop Corona", uma foto de uma gota de leite no meio de um respingo, tirada pelo falecido professor do MIT Harold Edgerton, que inventou uma técnica fotográfica para capturar objetos em movimento rápido.
MODELAGEM DE TODA A DINÂMICA
O novo trabalho representa a primeira vez que os cientistas usaram essas imagens de alta velocidade para modelar toda a dinâmica de respingos de uma gota em uma piscina profunda, combinando o que acontece acima e abaixo da superfície.
A equipe usou as imagens para coletar novos dados fundamentais para criar um modelo matemático que prevê como a forma de uma gota se transformará e se aglutinará à medida que impactar a superfície de uma piscina. Eles planejam usar o modelo como base para explorar até que ponto uma gota que respinga poderia arrastar e lançar partículas da piscina de água.
"Os impactos de gotículas em camadas líquidas são onipresentes", diz a autora do estudo, Lydia Bourouiba, professora dos departamentos de Engenharia Civil e Ambiental e Engenharia Mecânica do MIT, e membro sênior do Instituto de Engenharia e Ciência Médica (IMES), em um comunicado.
"Esses impactos podem produzir miríades de gotículas secundárias que podem atuar como portadoras de patógenos, partículas ou micróbios encontrados na superfície de piscinas impactadas ou corpos d'água contaminados. Esse trabalho é fundamental para permitir a previsão das distribuições de tamanho das gotículas e, potencialmente, também o que essas gotículas podem carregar consigo".
Bourouiba e seus alunos publicaram seus resultados no Journal of Fluid Mechanics.
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