Por mucho tiempo, Se creía que el estado líquido de las sustancias puras era un estado continuo en el que los átomos o moléculas componentes son todos equivalentes. Sin embargo, ahora se ha demostrado ampliamente que puede haber múltiples fases dentro de los líquidos, incluso aquellos que contienen solo un componente. Entender qué causa que los componentes de los líquidos cambien de un estado a otro es actualmente un tema de particular interés. Investigadores del Instituto de Ciencias Industriales de la Universidad de Tokio han ampliado la comprensión del comportamiento de los líquidos al describir el papel de la hidrodinámica en estas transiciones. Sus hallazgos se publican en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS) .

Se han realizado avances significativos en el estudio experimental de las transiciones líquido-líquido (LLT) entre diferentes fases líquidas en un mismo sistema, centrándose en casos particulares donde la cinética es lenta, lo que lleva a una medición fácil. Sin embargo, Obtener una comprensión teórica de lo que está sucediendo en LLT a nivel microscópico sigue siendo un desafío debido a la complejidad de los sistemas de muchos cuerpos.

Un factor intrínseco en el comportamiento de los líquidos es la hidrodinámica:el flujo de líquidos en movimiento; sin embargo, su papel en LLT aún no se ha considerado debido a los desafíos de modelado que implica. Ahora, los investigadores han ideado un modelo basado en dos factores que describen el orden del líquido; la densidad, y la organización local de los átomos o moléculas líquidos en un punto particular.

"Nuestro modelo de tipo Ginzburg-Landau evalúa el sistema utilizando dos parámetros de orden; uno que se conserva, la densidad, y otro que no lo es, el orden estructural local, ", explica el autor principal del estudio, Kyohei Takae." Lo que encontramos fue que el crecimiento del dominio líquido que estudiamos se vio afectado por cambios de densidad que causan fluctuaciones hidrodinámicas ".

Se demostró que cuando la densidad cambia como resultado de la transición de fase, Se induce un flujo hidrodinámico que conduce a cambios tanto en la tasa de crecimiento del dominio como en la interacción de largo alcance entre los dominios. Por lo tanto, se encontró que la interacción hidrodinámica es fundamental para LLT y la evolución y cinética del patrón.

"Obtener un conocimiento profundo de los líquidos a nivel microscópico es fundamental para nuestro conocimiento fundamental, y esperamos que también ayude a optimizar los procesos industriales, "El autor del estudio, Hajime Tanaka, explica." Al revelar el papel de la hidrodinámica en LLT, esperamos precipitar futuras investigaciones sobre sistemas perturbados dinámicamente, como los que se encuentran bajo flujo aplicado externamente ".

El artículo, "Papel de la hidrodinámica en la transición líquido-líquido de una sustancia monocomponente, "fue publicado en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias ( PNAS ).