Gravity fingers

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Investigadores del Massachusetts Institute of Technology han encontrado recientemente una solución elegante a un dfícil problema científico: por qué el agua no cala en el suelo de manera uniforme, sino que en su lugar da lugar a formas que parecen “dedos” de fluido. Los científicos llaman a estos arroyos “gravity fingers”, y la explicación de su formación tiene que ver con la tensión superficial. Conocer la  manera de expresar matemáticamente este fenómeno tendrá una amplia repercusión en la resolución de ciertos problemas ingenieriles, como pueden ser la extracción de petróleo de los yacimientos y la prospección de carbón del subsuelo.

La solución supone tomar prestada la descripción matemática de otro problema similar, una solución simple y elegante que escapó de la atención de muchos investigadores que anteriormente intentaron describir el fenómeno.

Los coautores del estudio, Luis Cueto-Felgueroso y Rubén Juanes (ambos ingenieros por la universidad de La Coruña) pertenecientes al Departamento de Ingeniería Civil y Medioambiental del MIT descubrieron la solución mientras estudiaban cómo el agua desplaza al petróleo en los yacimientos, ya que habitualmente las petroleras utilizan este recurso para mejorar la extracción.

Según Cueto-Felgueroso, “los experimentos de laboratorio de infiltración de agua en un suelo homogéneo y seco, mostraban repetidamente la presencia de flujos principales con forma de dedos. Todavía, después de varias décadas, la comunidad científica había sido incapaz de explicar este fenómeno utilizando modelos matemáticos.”

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La clave estuvo en percatarse de que los “gravity fingers” en el suelo se parecen al agua resbalando por el cristal de una ventana, un fenómeno plenamente explicable y para el que existe solución analítica. Antes de fluir hacia abajo, el agua debe acumular la energía suficiente como para superar la tensión que la mantiene en su sitio.

Después de una rigurosa comparación de los datos producidos por el nuevo modelo matemático (adaptado a partir del utilizado para describir el comportamiento del agua sobre un vidrio) con el fenómeno observado, se dieron cuenta de que habían encontrado la solución.

Vía MIT News

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Una respuesta a Gravity fingers

  1. fcarrasco dijo:

    Pues que para proceder a la extracción de carbón, en muchas ocasiones se necesita drenar agua presente en el subsuelo, que dificulta las actividades de los mineros y de la maquinaria.

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