Resumen:
Los líquidos poliméricos, ampliamente utilizados en la industria y en la vida diaria, pueden exhibir comportamientos complejos en condiciones extremas. Uno de esos fenómenos intrigantes es el craqueo de líquidos, donde las moléculas de la cadena líquida se rompen, lo que provoca una liberación repentina de energía y fragmentación del material. A pesar de su importancia tanto en los procesos industriales como en la ciencia fundamental, la dinámica detallada del craqueo líquido de polímeros sigue siendo poco conocida, principalmente debido a los desafíos asociados con la captura de estos rápidos eventos.
En este estudio, aprovechamos el poder de las imágenes de alta velocidad y el análisis a múltiples escalas para desentrañar los mecanismos subyacentes al craqueo de líquidos poliméricos. Utilizando configuraciones experimentales diseñadas a medida y técnicas de imagen de última generación, visualizamos los procesos de fractura en tiempo real, obteniendo información sin precedentes sobre la evolución de las estructuras de los materiales durante el agrietamiento. Nuestros experimentos revelan patrones intrincados de chorros de líquido, cavitación y generación de ondas de choque, que proporcionan información crucial sobre los procesos de disipación y fragmentación de energía.
Al manipular parámetros experimentales como la composición del polímero, la temperatura y las condiciones de tensión, investigamos sistemáticamente la relación entre las propiedades del material y el comportamiento de agrietamiento. Nuestros hallazgos arrojan luz sobre la influencia de la arquitectura molecular, la densidad de entrelazamiento y las propiedades viscoelásticas en la dinámica de craqueo de líquidos. Este conocimiento permite el diseño racional y la optimización de materiales poliméricos, allanando el camino para mejorar el rendimiento y la seguridad en diversas aplicaciones tecnológicas.
En última instancia, nuestro trabajo cierra la brecha entre la comprensión fundamental y las aplicaciones prácticas, avanzando en el campo de la física de polímeros y la ciencia de materiales. Los conocimientos obtenidos de nuestros experimentos de alta velocidad pueden guiar el desarrollo de materiales poliméricos más robustos, contribuyendo a innovaciones en industrias que van desde la electrónica y la energía hasta la atención médica y la aeroespacial.
