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Colisión de vórtices toroidales

Ya he comentado que, a pesar de saber poco de la misma, me fascina la mecánica de fluidos. Este video es corto pero visualmente increíble. Se tratade dos remolinos chocando y formando un anillo de vórtice compuesto:

La explicación técnica dada en la descripción del video:

“Una vez generados dos remolinos similares y con velocidad angular opuesta, estos incrementan el tamaño de su radio al ir avanzando. La velocidad con la que se aproximan se vuelve cada vez más pequeña, e incrementan el tamaño de su radio más rápido. El radio seguirá aumentando hasta que se desintegren ambos remolinos. Si ambos remolinos son perfectamente simétricos, la velocidad de los elementos de fluido paralela al eje de simetría en el punto medio entre remolino y remolino es igual a cero. Esta línea generada por todos los puntos donde la velocidad es cero, se convierte en una frontera sólida donde la velocidad a través de la pared es cero.”

Olas dentro de una burbuja de agua

El video anterior es un hermoso experimento de dinámica de fluidos en microgravedad. Realizado por Don Pettit de la NASA durante la Expedition 6 (2002) a la Estación Espacial Internacional. La esfera, de aproximadamente unos 130 mm de diámetro, es inyectada con 10 cc de aire en unos pocos milisegundos. Esto, obviamente, disturbará la burbuja de tal manera que infinidad de olas y efectos de choque se distribuirán dinámicamente por todo su volumen. Algo de notar, es como el efecto de capilaridad mantiene la esfera intacta a pesar del caos en su interior y superficie. Recordemos también que en microgravedad, varios tipos de líquidos y fluidos, como el agua, forman esferas, ya que esta figura geométrica es estructuralmente muy eficiente al permitir “envolver” una mayor cantidad de volumen en una superficie menor comparada con cualquier otra figura geométrica. Haciéndola energéticamente eficiente a nivel molecular -bueno salvo que hablemos de espacios teóricos no convencionales, pero eso no nos compete aquí-.

El segundo experimento, también muy bello, requiere el inyectado de burbujas dentro de una esfera de agua en microgravedad para luego inyectar pequeñas burbujas de agua dentro de la esfera de aire contenida en la burbuja principal.

El tercero es más bello aun. Una tableta de antiácido efervescente es introducida en la burbuja.

Por cierto, durante su estancia Pettit realizó todos los sábados varios tipos de mini-experimentos en la estación. Pueden ver varios de los mismos siguiendo este enlace.

Esculturas con ferrofluidos

Sachiko Kodama es un escultor que decidió llevar su arte un nivel más elevado que el común denominador y realizar esculturas moviles nunca antes vistas. Denominadas como “esculturas ferrofluidas” estas piezas de arte y ciencia son creadas gracias a la utilización de un complejo fluido desarrollado por la NASA denominado “ferrofluid”, el cual contiene partículas magnéticas nanocópicas que responden a un campo magnético determinado, y varios generadores magnéticos. Utilizando complejos programas creados por él y sus colaboradores Sachiko aprovecha la dinámica de los fluidos y la composición del material para lograr formas formas realmente sorprendentes.

Enlaces relacionados
El sitio oficial de Kodama

El ferrofluido -lamentablemente Wikipedia, no encontré en idioma español una fuente respetable que hable del tema-.