Cuando un jet golpea una película de jabón

Si alguna vez ha jugado con pompas de jabón, habrá visto los flujos complejos que pueden ocurrir en las superficies de los líquidos y la forma en que las burbujas pueden deformarse, gotear e incluso sobrevivir a las perforaciones de pequeñas partículas.

Hoy, Geoffroy Kirstetter y sus amigos de la Université de Nice Sophia-Antipolis en Francia preguntan qué sucede cuando un chorro de líquido golpea una película jabonosa.

Estos tipos usaron un recipiente con detergente líquido para generar una película de jabón de unos 10 cm de ancho en un marco de alambre. Luego bombearon un chorro de agua jabonosa a través de una boquilla submilimétrica para crear un chorro con un tamaño y velocidad que podrían variar. Finalmente, dispararon el jet a la película en varios ángulos diferentes para ver qué pasaba.

Resulta que la película es sorprendentemente robusta. Independientemente de su velocidad, radio y ángulo de incidencia, el chorro nunca rompe la película de jabón, dicen Kirstetter y compañía.

Pero en su lugar sucede algo más: la película dobla el chorro en una cantidad que depende de su ángulo de incidencia. En efecto, la película actúa como una lente, y Kirstetter y compañía son capaces de derivar una especie de ley similar a la de Snell para describir este tipo de refracción.

También observan otros dos fenómenos. Más allá de cierto ángulo, el chorro queda atrapado en la superficie de la película y, en los ángulos más extremos, puede rebotar en la superficie.

Eso puede parecer poco más que divertido, pero tiene una importante aplicación potencial. Un número creciente de tecnologías depende de la impresión de inyección de tinta, cosas como la publicación, la impresión 3D y la fabricación de productos electrónicos de plástico.

Hasta ahora, los físicos han tenido muy poco control sobre la dirección de un chorro de fluido después de haber sido disparado. No existe una técnica confiable para guiar un micro-chorro dentro de un medio tan simple como el aire, dicen Kirstetter y compañía.

El nuevo trabajo podría cambiar eso. Abre una forma completamente nueva de controlar la dirección de los microjets utilizando películas de jabón que actúan como lentes líquidas.

Cómo se podría aplicar eso es, por supuesto, una pregunta para los ingenieros, que se centrarán en los aspectos prácticos de la idea. ¿Una película de jabón en tu impresora? Han sucedido cosas más extrañas.

Ref: arxiv.org/abs/1203.0842 : Impacto de chorro sobre una película de jabón

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