La importancia de la mezcla

16 06 2011

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Foton-serien är ett exempel på samarbetet mellan ESA

Foton en el espacio

La importancia de la mezcla

15 de junio 2011
Fue un buen viaje de vuelta en 2007: un vehículo no tripulado Foton-M3 nave espacial voló alrededor de la Tierra durante 12 días con 43 experimentos científicos y técnicos a bordo.Algunos de los resultados en la mano derecha después del vuelo, pero algunos no han prosperado hasta ahora – como Gradflex.
El experimento tamaño de una maleta Gradflex es un ejemplo clásico de la investigación fundamental, la producción sólo complejo que suena en los títulos de las publicaciones científicas después de años de esfuerzo de mucha gente. Debajo del título los resultados revelan importantes pasos adelante en nuestra comprensión del mundo natural – así es como los sistemas que no están en equilibrio, tales como los líquidos de mezcla, se comportan.

La forma en que mezclar dos líquidos se ha entendido desde el trabajo pionero de Albert Einstein.  

Article in Nature Communications

El artículo en Nature Communications

Lo que es menos conocido es que la mezcla está acompañado por grandes fluctuaciones que consiste en movimientos localizados que se mueven los dos líquidos en la otra. Este efecto se produce cuando los líquidos con diferentes composiciones se difunden en los demás o incluso en un líquido sometido a una diferencia de temperatura que hace que el calor se difunda.

Estas fluctuaciones son tan pequeñas que son muy difíciles de observar, pero en 1997, Alberto Vailati y Giglio Marzio físicos de la Universidad de Milán, Italia, demostraron que podían ser detectables en determinadas condiciones, y los teóricos predijeron que podrían incluso llegar a ser bastante grande si la fuerza gravitacional podría ser eliminado.

El experimento fue propuesto a la ESA como una colaboración internacional coordinada por Marzio Giglio y Cannell David de la Universidad de California en Santa Barbara, EE.UU..
Fluctuaciones enormes!

Gradflex mixture with temperature gradient on

Vea la animación de la ESA videos online !

El equipo científico se mostró encantado cuando los resultados iniciales para mezclar fluidos fueron publicados el 19 de abril en la revistaNature Communications , y de nuevo cuando los resultados de la difusión del calor fueron aceptadas el 5 de mayo de Physical Review Letters .

En resumen, los científicos descubrieron que durante la difusión de la pequeña, nanómetro de tamaño las moléculas en un líquido, la concentración tiene fluctuaciones, con tamaños que van hasta milímetros, y la vida, siempre y cuando casi el 17 minutos.El espesor de la capa de fluido es al final lo que limita un mayor crecimiento de estas fluctuaciones.

Pero no se trata sólo de tamaño. El resultado más llamativo es que las fluctuaciones de todos los tamaños están presentes, haciendo alusión a la "fractal" la naturaleza de un frente de difusión. Hay muchos fractales en la naturaleza, de las nubes a copos de nieve, todos con formas muy complejo pero fascinante. Cuando se aumenta, de alguna parte de un fractal es similar a la totalidad de ella.

The Gradflex team

El equipo Gradflex

El hallazgo es interesante porque desafía la visión aceptada de la difusión como una mezcla suave de fluidos o una difusión suave de calor.

Esto es especialmente importante para el espacio donde la gravedad no interfiere con el crecimiento de grandes fluctuaciones. Dado que una gran parte de la física y los experimentos de biología en el espacio se basan en la difusión de modelado como un proceso de mezcla sin problemas, es importante tener en cuenta que los procesos difusivos no son tan suaves como parecen.
Para más información contactar:
Stefano Mazzoni
ESA GRADFLEX científico del proyecto
Vuelos Espaciales Humanos y Operaciones
Tel. +31 71 565 8377
Correo electrónico: Stefano.Mazzoni @ esa.int

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Gradflex animaciónFoton-M3 de lanzamiento

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El artículo en Nature Communications

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