Contaminação contra a corrente

fenômeno contra-intuitivo por partículas flutuantes.

Na dinâmica dos fluidos, a contaminação contra a corrente é um fenômeno contra-intuitivo observado em partículas flutuantes.[1] O fenômeno acontece quando se despeja água de um recipiente mais alto para um mais baixo, as partículas que flutuam neste último podem subir contra o fluxo de fluido para o recipiente superior. [2][3] Evidências experimentais e computacionais indicam que a contaminação é impulsionada principalmente por gradientes de tensão superficial,mas uma explicação definitiva ainda não existe. O fenômeno também é afetado pela dinâmica dos fluxos em turbilhão que ainda precisam ser totalmente investigados.[4]

História

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As partículas podem subir na água que cai enquanto prepara um chimarrão.

Sabe-se pelo menos desde o trabalho de Reynolds e Marangoni na década de 1880 que as partículas flutuantes afetam fortemente o comportamento da superfície da água, e a pesquisa envolvendo interações partícula-fluido continua em aplicações modernas que vão desde microfluídica e morfogênese celular até dinâmica coloidal e automontagem.[5] O fenômeno foi observado pela primeira vez em 2008 pelo argentino S. Bianchini durante a preparação do chá mate, enquanto estudava Física na Universidade de Havana.[6] Rapidamente atraiu o interesse do Prof. A. Lage-Castellanos, que realizou, com Bianchini, uma série de experimentos controlados. Mais tarde, o Prof. E. Altshuler completou o trio em Havana, o que resultou na tese de Diploma de Bianchini e um pequeno artigo original publicado na web arxiv e comentado como um fato surpreendente em alguns periódicos online.[7]

Referências

  1. S. Bianchini; et al. (2011). «Upstream contamination in water pouring» 
  2. Bianchini, Sebastian; Lage, Alejandro; Siu, Theo; Shinbrot, Troy; Altshuler, Ernesto (8 de setembro de 2013). «Upstream contamination by floating particles». Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences (2157). 20130067 páginas. doi:10.1098/rspa.2013.0067. Consultado em 15 de abril de 2022 
  3. «Water-Pouring Problem». Wolfram Demonstrations Project. 19 de setembro de 2008. Consultado em 15 de abril de 2022 
  4. Yang, Qing-Jun; Mao, Qi; Cao, Wang (20 de abril de 2022). «Numerical simulation of the Marangoni flow on mass transfer from single droplet with different Reynolds numbers». Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects (em inglês). 128385 páginas. ISSN 0927-7757. doi:10.1016/j.colsurfa.2022.128385. Consultado em 15 de abril de 2022 
  5. Bianchini, Sebastian; Lage, Alejandro; Siu, Theo; Shinbrot, Troy; Altshuler, Ernesto (8 de setembro de 2013). «Upstream contamination by floating particles». Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences (2157). 20130067 páginas. ISSN 1364-5021. doi:10.1098/rspa.2013.0067. Consultado em 15 de abril de 2022 
  6. Bianchini, Sebastian; Lage, Alejandro; Siu, Theo; Shinbrot, Troy; Altshuler, Ernesto (8 de setembro de 2013). «Upstream contamination by floating particles». Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences (2157). 20130067 páginas. ISSN 1364-5021. doi:10.1098/rspa.2013.0067. Consultado em 15 de abril de 2022 
  7. «Particles defy gravity, float upstream». Science News (em inglês). 3 de julho de 2013. Consultado em 15 de abril de 2022