&bala; Física 18, S78
Um novo modelo captura como as impurezas afetam os jatos formados quando as bolhas aumentam e aparecem em uma superfície líquida.
Muitos processos naturais e industriais geram bolhas que explodem em uma interface aérea -líquido. Essa explosão pode criar jatos líquidos que se dividem em pequenas gotículas, liberando quaisquer contaminantes biológicos ou químicos que possam estar na proximidade das bolhas. Como essas emissões podem afetar a saúde pública e o clima world, é essential entender melhor como os contaminantes influenciam a dinâmica do jato. Agora Jie Feng, da Universidade de Illinois, Urbana-Champaign e seus colegas, observou a formação de jato no laboratório (1). O novo modelo que eles desenvolveram prevê com precisão a espessura de um jato e sua dependência das propriedades dos contaminantes.
Quando uma bolha não contaminada explode em uma superfície líquida, o filme fino da bolha se rompe e deixa para trás uma cavidade em colapso. Ondulações chamadas ondas capilares viajam pelas laterais desta cavidade, enquanto passavam por amortecimento constante causado pela resistência do líquido ao seu movimento. A convergência dessas ondas no centro da base da cavidade pode iniciar um jato no ar circundante.
Para investigar como os contaminantes podem mudar esse processo, Feng e seus colegas usaram uma câmera de alta velocidade para observar a explosão de bolhas revestidas de óleo na superfície de uma solução de glicerina. Eles descobriram que as ondas capilares que se propagam para baixo nessas bolhas encontravam uma camada de óleo cada vez mais espessa, que gera um amortecimento complexo e dependente do tempo. Para óleo de baixa viscosidade, esse recurso resultou em uma cavidade suave e um jato estreito quando o revestimento inicial period fino. Quando o revestimento period espesso, o resultado foi uma cavidade perturbada e um jato largo.
Usando esses achados, os pesquisadores desenvolveram um modelo aprimorado de produção de jato em bolhas contaminadas. Eles dizem que esse modelo pode promover o entendimento dos processos que variam da formação atmosférica de aerossol à transmissão de patógenos.
–Ryan Wilkinson
Ryan Wilkinson é um editor correspondente para Revista de Física com sede em Durham, Reino Unido.
Referências
- Z. Yang et al.“Previsão do tamanho do jato em bolhas multifásicas compostas estourando”. Phys. Rev. Lett. 134214001 (2025).
