Resuelto el misterio de la paradoja de Leonardo da Vinci. El catedrático de Mecánica de Fluidos de la Universidad de Sevilla, Miguel Ángel Herrada, en colaboración con el profesor de la Universidad de Bristol, Jens Eggers, dan respuesta al porqué del ascenso en zigzag de las grandes burbujas de aire en el agua. Hace cinco siglos, el polímata florentino “fue el primero que observó que las burbujas pequeñas de aire subían a la superficie en línea recta, mientras que las más gruesas presentaban un movimiento ascendente oscilatorio, en espiral o en zigzag. Desde entonces, los investigadores han estado intentando dar con la razón de este fenómeno”, explicó Herrada. 

El resultado de esta investigación ha sido publicado en la prestigiosa revista ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’. Un hallazgo que puede ser útil para entender las interacciones entre fluidos y gases.

Un catedrático ligado a Mijas

Residente en Mijas durante nueve años, Herrada estudió en el instituto Sierra de Mijas y se licenció en Matemáticas en la Universidad de Málaga. En la actualidad, es catedrático en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de la Universidad de Sevilla, y tras investigar la paradoja, ahora da respuesta a la pregunta que Da Vinci se hizo hace siglos. “Sobre este problema llevamos trabajando unos dos años y medio, aunque en las herramientas para poder resolver problemas tan complejos como este llevamos muchos años más”, aclaró el investigador.

Hasta los años 90, se publicaron muchas investigaciones intentando hallar respuesta a este enigma, “investigaciones previas, sobre todo experimentales, donde se midió la velocidad con la que suben las burbujas. Con esto, existía una dispersión enorme de resultados porque eran diferentes”, expuso el catedrático. Así, un investigador francés decidió utilizar agua pura para realizar los primeros experimentos “que sirvieron como base de una validación”, añadió.

 

Dedicado a la mecánica de fluidos computacional, es decir, a tratar los fluidos a través de programas de ordenador, Herrada, junto con Eggel, utilizó un código matemático, desarrollado en el 2016 por el catedrático, “que estoy convencido que se trata de uno de los más potentes que existe para el tratamiento de flujos con interfase libre [método que estudia el movimiento de los fluidos, así como las fuerzas que lo provocan]”, con el que consiguieron, “no solo reproducir los resultados de la velocidad terminal, sino dar una explicación física de por qué se produce, utilizando simulaciones numéricas”, desarrolló.

Distintas aplicaciones

Y muchos de ustedes se preguntarán cuáles son las aplicaciones que puede tener este hallazgo… Pues bien, el profesor nos despeja esta incógnita: “Las burbujas tienen aplicaciones en la industria química y en generación de oxígeno, por ejemplo. Ahora, estamos trabajando con un compañero del Instituto de Tecnología de Georgia, Atlanta, dedicado a producir burbujas para oxigenar naves espaciales. De hecho, tiene entre manos un proyecto para lanzar un cohete al espacio”, reveló Herrada. 

Esta sería una de las muchas aplicaciones que tendría este hallazgo. Así, el siguiente paso, según el catedrático, “es estudiar el porqué se contamina el agua y qué efectos tiene la contaminación en la dinámica de la burbuja”.

Futuros proyectos

En la actualidad, Herrada trabaja también “en el tratamiento de burbujas en tubos para otras aplicaciones importantes con investigadores de la Universidad de Princeton, Estados Unidos. Además, también colaboro con la Universidad de Ámsterdam para investigaciones relacionadas con la coalescencia de gotas [proceso en el que dos gotas más pequeñas e idénticas entran en contacto para formar una única gota más grande]”, concluyó.