Chorros de burbujas en microgravedad
Una nueva publicación, basada en un proyecto realizado por estudiantes dentro del programa Drop Your Thesis! de la ESA, describe el comportamiento de las burbujas en microgravedad. Los resultados de este estudio ayudarán a perfeccionar el diseño de los sistemas que mezclan fluidos en el espacio - entre los que destacan los equipos de soporte vital.
Aquí en la Tierra, la gravedad domina el comportamiento de los fluidos. El equipo de estudiantesBubjet(acrónimo de 'Impacto de Chorros de Burbujas en Condiciones de Microgravedad') decidió estudiar qué ocurriría en condiciones de microgravedad, cuando los efectos de la gravedad desaparecen.
'En realidad, nadie había hecho este tipo de experimentos', explica Francesc Suñol, que llevó a cabo el experimento en el año 2010 cuando todavía era un estudiante de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC).
Por 'pura curiosidad', en palabras de Francesc, los estudiantes instalaron dos chorros de agua, uno frente al otro, e inyectaron burbujas de aire para poder observar qué sucedía cuando chocaban.
Para recrear las condiciones de microgravedad, izaron el experimento a más de 140 metros de altura y lo dejaron caer.
En los apenas 4.7 segundos que tardó en llegar al suelo, varias cámaras de alta velocidad filmaron los chorros de burbujas para analizar su comportamientoa posteriori.
Obviamente, el experimento no se realizó en un lugar cualquiera.
El programa Drop Your Thesis! de la ESA ofrece a los estudiantes la oportunidad de utilizar la torre de caída ZARM en Bremen, Alemania. Esta instalación, de 147 metros de altura, permite soltar experimentos con seguridad para recrear durante unos segundos las condiciones de microgravedad del espacio.
Este estudio tiene muchas aplicaciones prácticas, ya que muchos procesos industriales se basan en la mezcla de fluidos. Los procesos podrán ser más eficaces cuanto mejor se comprenda el comportamiento de los líquidos.
En el espacio, comprender la dinámica de los fluidos en microgravedad es esencial para desarrollar sistemas más sofisticados. Aplicaciones como la propulsión, la refrigeración o el soporte de vida dependen de la capacidad de mezclar distintos fluidos de forma eficiente.
Aquí en la Tierra, las burbujas ascienden debido a su flotabilidad, pero en condiciones de microgravedad constituyen un gran aliado para trazar con precisión el flujo de un líquido. En este experimento, los dos chorros se enfrentaban en la zona central de un tanque, liberando un mayor número de burbujas que se mezclaban y se fusionaban, permitiendo estudiar el proceso de mezcla.
Además de obtener estos sorprendentes resultados científicos, que se publicarán enChemical Engineering Scienceel día 28 de junio, Francesc explica que participar en este programa también fue una gran experiencia en el plano personal:
"He aprendido a trabajar con gente de otros países, y hemos resuelto problemas juntos. La experiencia me convenció de que quiero trabajar en esta fascinante disciplina científica".
Nota a los Editores:
'Effects of momentum flux and separation distance on bubbly jet impingement in microgravity conditions', de Francesc Suñol y Ricard González-Cinca se publicará en Chemical Engineering Science Volumen 97, Páginas 272-281 el próximo día 28 de junio, http://dx.doi.org/10.1016/j.ces.2013.04.037
Para más información contactar con:
Francesc Suñol
Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), Spain
email: francesc.sunol @ upc.edu
