27.11.13

Tres físicos españoles el golpe, la cerveza y la espuma

Tres físicos españoles, uno de los cuales trabaja en el CNRS, institución puntera en investigación en Francia, han hallado la explicación científica de un fenómeno común: por qué la cerveza produce espuma con un golpe seco en el culo de la botella.

Este fenómeno lo conocen todos los bebedores de cerveza: si la botella recibe un golpe seco en el culo, comienza a producir espuma de manera imparable hasta desbordar y desperdiciar una parte importante del líquido.

Se trata de un problema de mecánica de fluídos, influido por la pérdida de gas que se produce tras un golpe "explosivo" sobre la botella, según las conclusiones de los físicos adscritos a la Universidad Carlos III de Madrid.

El problema interesa a las ciencias físicas, y afecta, por ejemplo, a las hélices de navíos y aeronaves, y también al transporte industrial de fluidos.

La explicación científica de este fenómeno, afirman los jóvenes investigadores, es doble: por un lado, la formación de burbujas, y por otro, la expulsión de las mismas por el cuello de la botella al exterior.  

Al golpear la base de la botella, se provoca una explosión en el interior de la misma; la onda de presión se extiende en la base donde rebota y asciende, para volver a rebotar en el estrechamiento del cuello y volver a descender.

Los expertos han hallado que en una milésima de segundo esta onda ha tenido tiempo para subir y bajar cinco veces, provocando así la fragmentación de las burbujas presentes en el líquido y, al mismo tiempo, forma otras muchas burbujas menores. 

Este fenómeno explosivo se multiplica a sí mismo: colas de burbujas menores ascienden en forma de hongo, en una imagen semejante a una explosión atómica. 

El fenómeno ha sido observado en los laboratorios de Madrid a cámara ultrarápida: la ascensión de los racimos de burbujas provoca turbulencias en la cerveza, lo que provoca un efecto arrastre, que aumenta el tamaño de las burbujas y acelera su ascensión. Esta aceleración produce más turbulencias en el estrechamiento del cuello de la botella, con lo que el fenómeno se autoamplifica, y solo se detiene cuando se ha derramado una importante cantidad de cerveza.

La aplicación práctica del descubrimiento va más allá del almacenamiento de líquidos; incluye su transporte; su influencia en el movimiento y el ruido de las hélices en barcos y submarinos; y también abre una nueva vía para estudiar la salida de agua y otros líquidos a borbotones en la superficie de la tierra, como géisers y manantiales de agua.

El estudio y sus conclusiones aparecerá en revistas importantes y es además respuesta al desafío planteado en el encuentro anual de la American Physical Society (APS) en Pittsburgh, Estados Unidos.

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