Contaminação contra a corrente

Mecânica do contínuo
Leis Conservação da massa Conservação do momento Conservação da energia Desigualdade da entropia
Mecânica dos sólidos Sólidos Tensão Deformação Compatibilidade Deformação finita Deformação infinitesimal Elasticidade linear Plasticidade Flexão Lei de Hooke Teoria de falha dos materiais Mecânica da fratura Mecânica do contato Sem fricção Friccional
Mecânica dos fluidos Fluidos Estática dos fluidos Dinâmica dos fluidos Empuxo Equações de Navier-Stokes Pressão Princípio de Bernoulli Princípio de Arquimedes Princípio de Pascal Turbulência Líquidos Tensão superficial Capilaridade Gases Atmosfera Lei de Boyle-Mariotte Lei de Charles Lei de Gay-Lussac Lei combinada dos gases Plasma
Reologia Viscosidade Newtoniano Não newtoniano Viscoelasticidade Fluidos inteligentes Magnetoreológico Eletroreológico Ferrofluidos Reometria Reômetro
Cientistas Bernoulli Boyle Cauchy Charles Euler Gay-Lussac Hooke Navier Newton Pascal Poiseuille Stokes
v d e

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

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»  !CS1 manut: Uso explícito de et al. (link)
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