¿Por qué los árboles de hielo crecen en gotitas congeladas?

Hoy, otra belleza de la de este año Galería de movimiento fluido , que examina un acertijo interesante asociado con las gotas de agua congeladas sobre una superficie plana.

Oscar Enriquez y sus amigos de la Universidad de Twente en los Países Bajos colocaron una gota de agua líquida en un plato enfriado a -20 grados C y vieron cómo la gota se congelaba.

En forma líquida, las gotas tienen forma esférica. Pero las gotas heladas son angulares, con un punto en la cima, como el monte Fuji. ¿Cómo?

El video muestra claramente lo que está sucediendo. El proceso de solidificación se puede observar muy claramente debido al cambio de refracción cuando el agua se convierte en hielo, dicen Enríquez y compañía.

Esto muestra que la gota se congela de abajo hacia arriba, donde está en contacto con la placa fría. A medida que se produce la congelación, la gota permanece más o menos esférica mientras que el agua en la parte superior sigue siendo líquida.

Pero a medida que la parte final del líquido se congela, el agua empuja la superficie hacia arriba a medida que se expande para formar hielo. Es esta expansión la que hace que se forme un punto en la cima de la 'montaña'.

Pero entonces sucede algo inesperado: un pequeño 'árbol' de hielo comienza a crecer desde la punta de la montaña de hielo.

Eso es un poco más difícil de explicar, pero Enriquez y compañía finalmente se deciden por una explicación. No estropearé la diversión. Si desea saber por qué crece el árbol, mire el video (enlace a continuación). Es una joya.

Ref: arxiv.org/abs/1110.3698 : Singularidades congeladas en gotas de agua
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