
El efecto Kaye es un fenómeno observado en algunos líquidos complejos que fue descrito por primera vez por el ingeniero británico Alan Kaye en 1963. [ 1 ]
Al verter una mezcla viscosa de un líquido orgánico sobre una superficie, esta de repente expulsó un chorro de líquido que se fusionó con el que descendía.
Se ha descubierto que este fenómeno es común en muchos líquidos no newtonianos (líquidos con viscosidad dependiente del esfuerzo cortante o propiedades viscoelásticas ). Algunos líquidos domésticos comunes de esta categoría son los jabones líquidos para manos, los champús y la pintura antigoteo. Sin embargo, el efecto suele pasar desapercibido, ya que rara vez dura más de 300 milisegundos. El efecto se puede prolongar vertiendo el líquido sobre una superficie inclinada, evitando que el chorro saliente se cruce con el descendente (lo que tiende a anular el efecto).
Si bien durante mucho tiempo se pensó que ocurría debido a una capa deslizante que se adelgazaba por cizallamiento, [ 2 ] estudios recientes han demostrado a través de videos de alta velocidad [ 3 ] y experimentos en una cámara de vacío [ 4 ] que se arrastra una capa de aire extremadamente delgada (aproximadamente 1000 veces más delgada que el diámetro del chorro), que actúa como lubricante y sostiene el chorro deslizante.
La teoría actual sostiene que la viscoelasticidad es clave. En un fluido viscoelástico en chorro, una parte de la energía de deformación durante la caída del chorro es recuperable, lo que reduce la fuerza necesaria para sostener el chorro en ascenso, permitiendo así la incorporación de más aire. [ 4 ]
Referencias
- ↑ Kaye, A. (1963). "Un chorro de líquido que rebota". Nature . 197 (4871): 1001– 1002. Bibcode : 1963Natur.197.1001K . doi : 10.1038/1971001a0 . S2CID 4265638 .
- ↑ Versluis, M.; Blom, C.; van der Meer, D.; van der Weele, K.; Lohse, D. (2006). "Champú saltarín y el efecto Kaye estable". Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment . 2006 (7) P07007. arXiv : physics/0603183 . doi : 10.1088/1742-5468/2006/07/P07007 . S2CID 119096147 .
- ↑ Lee, S.; Li, E.; Marston, J.; Bonito, A.; Thoroddsen, S. (2013). "El champú saltarín se desliza sobre una capa de aire lubricante". Physical Review E . 87 (6) 061001. Bibcode : 2013PhRvE..87f1001L . doi : 10.1103/PhysRevE.87.061001 . hdl : 1969.1/185287 . PMID 23848618 .
- 1 2 King, J.; Lind, S. (2019). "El efecto Kaye: nuevos experimentos y una explicación mecanicista" . Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics . 273 104165. doi : 10.1016/j.jnnfm.2019.104165 .
Enlaces externos
- Explicación de los extraños chorros de líquido: el efecto Kaye.
- Problema del líquido saltarín resuelto
- El efecto Kaye usando champú
- El efecto Kaye captado a través de una cámara de alta velocidad.
- esbozos de dinámica de fluidos
- 1963 en ciencia
- Reología