Como muestran muchos videos de YouTube, golpear la parte superior de una botella llena de líquido puede romper el fondo. Ahora los investigadores esperan utilizar los nuevos conocimientos de ese truco de fiesta para ayudar a llenar un vacío en algo mucho más serio:la investigación del cerebro.

Un estudio de profesores de ingeniería de la Universidad Brigham Young, La Universidad Estatal de Utah y la Universidad de Agricultura y Tecnología de Tokio detallan exactamente lo que sucede cuando un líquido en reposo, como el agua en una botella, se pone en movimiento repentinamente. Usando fotografía de alta velocidad, el equipo muestra cómo la rápida aceleración hace que se formen pequeñas burbujas en el líquido y luego colapsen rápidamente, liberando una onda de choque destructiva.

El término adecuado para el fenómeno se llama cavitación, un proceso bien conocido por los ingenieros por causar daños en tuberías y hélices marinas. El nuevo estudio, publicado en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , detalla una fórmula alternativa que predice con mayor precisión cuándo ocurrirá la cavitación.

Si bien el hallazgo tiene implicaciones inmediatas para muchos procesos industriales interrumpidos por daños inducidos por cavitación, También existe una creciente evidencia que relaciona la cavitación con el trauma cerebral.

"El cerebro está rodeado de líquido, y cuando tienes impacto, es posible que experimente cavitación dentro de ese fluido, "dijo el coautor del estudio, Scott Thomson, profesor asociado de ingeniería mecánica en BYU.

Los expertos en dinámica de fluidos saben cómo predecir cuándo se producirá la cavitación en un fluido que ya está en movimiento. pero su fórmula no funciona tan bien cuando un líquido en reposo se acelera rápidamente. El nuevo estudio soluciona ese problema al finalizar una nueva ecuación que considera la profundidad y la aceleración de un fluido.

Para el cerebro conocer esta fórmula alternativa de cavitación podría usarse para predecir mejor las lesiones cerebrales causadas por impactos a alta velocidad. "Y una vez que podamos predecir cuándo sucederá, podemos diseñar mejor los dispositivos de seguridad para ayudar a prevenir daños cerebrales graves, "Dijo Thomson.

Esos dispositivos de seguridad podrían ser para aplicaciones deportivas, como cascos de fútbol, o incluso aplicaciones militares.

"Si una onda expansiva supera una determinada magnitud, puede que no haya mucho que podamos hacer para prevenir una lesión cerebral en un soldado, "dijo el autor del estudio, Tadd Truscott, profesor asociado de ingeniería mecánica en la Universidad Estatal de Utah. "Pero tal vez se pueda desarrollar un casco para detectar cuándo ha ocurrido ese trauma, de modo que un soldado pueda ser retirado de la línea del frente y salvarse de la exposición repetida a explosiones".