Árbol ramificado de grietas creadas naturalmente al inyectar aire en arena húmeda 1. Crédito:Campbell, Ozturk, Y Sandnes (2017). Revisión física aplicada
Los investigadores del Complex Flow Lab de la Universidad de Swansea han estado explorando las intrincadas formas que surgen cuando se inyecta aire en el suelo. Publicado en Revisión física aplicada , estos hallazgos podrían algún día usarse para acelerar la descontaminación de los sitios industriales abandonados, que en la actualidad el Reino Unido tiene más de 400, 000 hectáreas de.
Los experimentos son engañosamente simples, con aire comprimido inyectado en celdas de vidrio estrechas que están empaquetadas con arena y saturadas con agua. Sin embargo, no es tan sencillo, son las estructuras espectacularmente complejas que aparecen. Mientras el aire abre la arena húmeda, se forma un patrón que recuerda a las ramas de los árboles contra un cielo invernal o la red de vasos sanguíneos del cuerpo.
Líder de Complex Flow Lab y profesor asociado en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Swansea, Dr. Bjornar Sandnes, dijo:"Es sorprendente ver que sistemas muy diferentes pueden producir patrones que parecen inquietantemente similares. A menudo, esto se debe a que, profundo bajo la superficie, comparten algún principio rector matemático ".
Dejando a un lado los patrones complejos, el principio que rige la formación de las ramas de la fractura resulta sorprendentemente simple.
Dr. James M. Campbell, Investigador postdoctoral en la Universidad de Swansea durante todo el proyecto, explica:"Las fracturas llenas de aire toman el camino de menor resistencia y empujan el material a un lado a medida que avanzan. Esto crea una región más densa alrededor de la fractura que actúa como un escudo, manteniendo otras fracturas al alcance de la mano ".
Selección de patrones de fractura obtenidos variando la rapidez con que se bombea el aire hacia la celda. Crédito:Campbell, Ozturk, Y Sandnes (2017). Revisión física aplicada
Dr. Bjornar Sandnes, dijo:"Estudiamos estos patrones ante todo porque tenemos curiosidad por descubrir qué mecanismos físicos dan forma a la forma y función de estas hermosas estructuras, pero también porque estos procesos son importantes en muchos sistemas naturales e industriales ".
Un ejemplo de esto sería cuando un suelo está contaminado y necesita limpieza. La oxidación química in situ (ISCO) es una técnica en la que el suelo se inunda con una sustancia química que reacciona con el contaminante, y la vuelve inofensiva. El problema con la CIUO es que lleva mucho tiempo porque los flujos en el suelo son muy lentos. Al fracturar el suelo, se pueden generar vías de alta conductividad para el intercambio de fluidos, acelerar el proceso de limpieza, y reducción de costos para el operador.
