SEVILLA EL MUNDO. VIERNES 27 DE FEBRERO DE <strong>2009</strong> SEVILLA: Av<strong>en</strong>ida República Arg<strong>en</strong>tina, 25. 41011. Tel.: 95 499 07 10. Fax: 95 499 07 12. Publicidad: 95 499 07 21. Fax: 95 499 07 11. SEVILLA UNIVERSITARIA / MATERIA GRIS <strong>El</strong> po<strong>de</strong>r <strong>de</strong> la gota Un investigador <strong>de</strong> Ing<strong>en</strong>ieros y sus colegas holan<strong>de</strong>ses <strong>de</strong>s<strong>en</strong>trañan la explicación matemática <strong>de</strong> por qué la caída <strong>de</strong> un objeto <strong>en</strong> el agua produce un pot<strong>en</strong>te chorro ci<strong>en</strong> veces más rapido EDUARDO DEL CAMPO / Sevilla Seguram<strong>en</strong>te se habrán fijado alguna vez <strong>en</strong> este pequeño-gran f<strong>en</strong>óm<strong>en</strong>o cotidiano <strong>de</strong> la naturaleza, como hizo José Manuel Gordillo Arias <strong>de</strong> Saavedra cuando era pequeño. Cuando llueve sobre un lago y, si no hay vi<strong>en</strong>to, las gotas <strong>de</strong> lluvia ca<strong>en</strong> <strong>en</strong> vertical sobre la superficie <strong>de</strong>l agua, cada impacto produce como reacción un fuerte chorro hacia arriba cuya velocidad es ci<strong>en</strong> veces mayor a la <strong>de</strong> la gota que lo ha causado. La lámina <strong>de</strong>l lago se convierte así <strong>en</strong> un hermoso campo <strong>de</strong> fugaces, pot<strong>en</strong>tes y finos surtidores <strong>de</strong> agua. <strong>El</strong> f<strong>en</strong>óm<strong>en</strong>o se pue<strong>de</strong> reproducir <strong>en</strong> cualquier parte: basta, como hace ahora Gordillo, investigador y profesor titular <strong>de</strong>l Departam<strong>en</strong>to <strong>de</strong> Ing<strong>en</strong>iería Aeronáutica y Mecánica <strong>de</strong> Fluidos <strong>de</strong> la Escuela Superior <strong>de</strong> Ing<strong>en</strong>ieros <strong>de</strong> Sevilla, con coger un cubo, ll<strong>en</strong>arlo <strong>de</strong> agua y <strong>de</strong>jar caer <strong>en</strong> él un objeto sólido, mejor simétrico y <strong>de</strong> plano circular, por ejemplo una bola <strong>de</strong> golf: el chorro vertical que <strong>de</strong>s<strong>en</strong>cad<strong>en</strong>a la caída <strong>de</strong>l objeto, que recuerda a un disparo <strong>de</strong> agua, pue<strong>de</strong> llegar a multiplicar por cinco la altura <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la que se <strong>de</strong>jó caer. ¿Por qué ocurre esto?, se preguntaba aquel niño mucho antes <strong>de</strong> ser ci<strong>en</strong>tífico profesional. La secu<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> hechos que produc<strong>en</strong> este chorro se ha estudiado <strong>de</strong>s<strong>de</strong> Worthington hace más <strong>de</strong> un siglo y ha permitido conocer que lo que ocurre es que al impactar con la superficie <strong>de</strong>l líquido, el objeto caído crea un cráter y un vacío que se ll<strong>en</strong>a <strong>de</strong> aire, que la presión hidrostática <strong>de</strong> las pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> agua <strong>de</strong> ese cráter rep<strong>en</strong>tino colapsan sobre la burbuja <strong>de</strong> aire y que, al hacerlo, la <strong>en</strong>ergía dispersa <strong>en</strong> ese espacio se conc<strong>en</strong>tra <strong>en</strong> el eje vertical, produci<strong>en</strong>do dos chorros, uno hacia abajo y por d<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> la burbuja y otro hacia arriba, que es el que sale disparado al aire. Sin embargo, este f<strong>en</strong>óm<strong>en</strong>o natural ti<strong>en</strong>e, más allá <strong>de</strong> su simple <strong>de</strong>scripción, una explicación matemática muy compleja. Tras seis meses <strong>de</strong> darle vueltas al problema, José Manuel Gordillo, codo a codo con sus colegas holan<strong>de</strong>ses <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong> Tw<strong>en</strong>te Stephan Gekle, Devaraj van <strong>de</strong>r Meer y Detlef Lohse, halló las ecuaciones que lo resuelv<strong>en</strong>. <strong>El</strong> trabajo colectivo ha merecido la at<strong>en</strong>ción <strong>de</strong> la principal revista <strong>de</strong> física <strong>de</strong>l mundo, la Physical Review Letters (PRL), que lo publicó el pasado <strong>en</strong>ero <strong>en</strong> su número 102 y lo reprodujo a<strong>de</strong>más <strong>en</strong> su versión más divulgativa, Focus, <strong>de</strong> gran impacto <strong>en</strong> la comunidad ci<strong>en</strong>tífica (<strong>en</strong> http://focus.aps.org/story/v23/st3 se pue<strong>de</strong> ver un ví<strong>de</strong>o a cámara l<strong>en</strong>ta y una simulación gráfica). <strong>El</strong> ci<strong>en</strong>tífico sevillano, que <strong>en</strong>seña Aerodinámica1yMecánica<strong>de</strong>Fluidos 1, <strong>de</strong>ja caer la pelota sobre el agua a baja altura y <strong>de</strong> la superficie sale disparado un chorro al aire a una velocidad ci<strong>en</strong> veces superior a la <strong>de</strong>l objeto caído y a mucha mayor altura. Así ha sido siempre. Pequeños hechos naturales que <strong>en</strong> su difícil elem<strong>en</strong>talidad sigu<strong>en</strong> fascinando. José Manuel Gordillo <strong>en</strong>seña cómo un objeto al caer crea un rápido chorro./CONCHITINA La lupa >José Manuel Gordillo (Sevilla, 1972) es co-autor <strong>de</strong> 20 artículos ci<strong>en</strong>tíficos publicados <strong>en</strong> las revistas Physical Review of Letters, Journal of Fluids Mechanics o Physic of Fluids.Sedoctoró<strong>en</strong>laEscuela Superior <strong>de</strong> Ing<strong>en</strong>ieros <strong>de</strong> la Universidad <strong>de</strong> Sevilla, <strong>en</strong> cuyo <strong>de</strong>partam<strong>en</strong>to <strong>de</strong> Ing<strong>en</strong>iería Aeronáutica y Mecánica <strong>de</strong> Fluidos es hoy profesortitular.Tambiénampliósuformaciónfuera,conestancias<strong>de</strong> investigación<strong>en</strong>launiversidad<strong>de</strong>Harvardy<strong>en</strong>laCarlosIII<strong>de</strong>Madrid. La utilidad <strong>de</strong>l saber ¿Para qué sirve haber <strong>de</strong>s<strong>en</strong>trañado la física <strong>de</strong> este happ<strong>en</strong>ing?Enprincipio, para nada más (o nada m<strong>en</strong>os), dice, que para satisfacer el profundo, simple, sincero <strong>de</strong>seo <strong>de</strong> saber por qué las cosas son así. Ese conocimi<strong>en</strong>to que es, aña<strong>de</strong>, la base <strong>de</strong> posteriores inv<strong>en</strong>tos. ¿Aplicaciones? «La aplicación es saber», insiste. Por el placer <strong>de</strong> <strong>de</strong>scubrir, por la belleza <strong>de</strong> lo que se <strong>de</strong>scubre. Su compañero <strong>de</strong> <strong>de</strong>spacho, Miguel Pérez-Saborid Pérez-Pastor, que fue su director <strong>de</strong> tesis, recalca que es fundam<strong>en</strong>tal <strong>en</strong> el progreso <strong>de</strong> la ci<strong>en</strong>cia <strong>de</strong>s<strong>en</strong>trañar f<strong>en</strong>óm<strong>en</strong>os como éste <strong>de</strong> apari<strong>en</strong>cia s<strong>en</strong>cilla pero <strong>de</strong> explicación muy compleja. Sin bu<strong>en</strong>as bases teóricas no habrá gran<strong>de</strong>s aplicaciones prácticas. Ambos señalan una paradoja. Los estudiantes que aspir<strong>en</strong> a <strong>de</strong>sarrollar una carrera <strong>de</strong> ci<strong>en</strong>tíficos <strong>en</strong> Sevilla, por ejemplo <strong>en</strong> Ing<strong>en</strong>ieros, dispon<strong>en</strong> <strong>de</strong> más recursos que nunca para llegar lejos. Sin embargo, ellos ti<strong>en</strong><strong>en</strong> la impresión <strong>de</strong> que el avance que se ha producido <strong>en</strong> el nivel <strong>de</strong> investigación y medios <strong>en</strong> la universidad no ti<strong>en</strong>e un correlato semejante <strong>en</strong> la <strong>en</strong>señanza <strong>de</strong> las ci<strong>en</strong>cias <strong>en</strong> la educación primaria y secundaria, don<strong>de</strong> a su juicio hay que invertir más para evitar que los alumnos universitarios llegu<strong>en</strong> con lagunas, <strong>en</strong> particular <strong>en</strong> matemáticas. Pérez-Saborid recuerda que hace 15 años se fue con una beca <strong>de</strong> 125.000 pesetas m<strong>en</strong>suales a hacer la tesis <strong>en</strong> el <strong>de</strong>partam<strong>en</strong>to <strong>de</strong> Física Aplicada <strong>de</strong> la universidad estadounid<strong>en</strong>se <strong>de</strong> Yale, don<strong>de</strong> trabajó <strong>en</strong> un proyecto <strong>de</strong> la NASA sobre oscilaciones solares. En aquella época, recuerda, los sueldos <strong>de</strong> los jóv<strong>en</strong>es investigadores eran exiguos y no todos querían viajar. Él lo hizo porque otro candidato no quiso irse al extranjero. En cambio, dice que hoy los sueldos han mejorado y los viajes <strong>de</strong> investigación al exterior se dan casi por supuestos. Miguel Pérez-Saborid, comprometido con la formación <strong>de</strong> los futuros ing<strong>en</strong>ieros, se está c<strong>en</strong>trando <strong>en</strong> la elaboración <strong>de</strong> manuales, como el <strong>de</strong> Fundam<strong>en</strong>tos y aplicaciones <strong>de</strong> la Mecánica <strong>de</strong> Fluidos, ya publicado <strong>en</strong> español y para el que busca editor <strong>en</strong> inglés. Por su parte, José Manuel Gordillo se ha <strong>de</strong>dicado hasta ahora sobre todo a la investigación aplicada sobre producción <strong>de</strong> microburbujas y, <strong>en</strong> particular, microgotas, un trabajo <strong>de</strong> equipo que ha <strong>de</strong>rivado <strong>en</strong> la producción <strong>de</strong> un prototipo capaz <strong>de</strong> g<strong>en</strong>erar <strong>de</strong> forma muy s<strong>en</strong>cilla y estable emulsiones <strong>de</strong> gotas <strong>de</strong> m<strong>en</strong>os <strong>de</strong> una micra, la c<strong>en</strong>tésima parte <strong>de</strong>l diámetro <strong>de</strong> un cabello. Un inv<strong>en</strong>to que pue<strong>de</strong> t<strong>en</strong>er aplicaciones prácticas <strong>en</strong> la industria farmacéutica, química, cosmética o <strong>de</strong> nuevos materiales. La temible aplicación militar <strong>El</strong> f<strong>en</strong>óm<strong>en</strong>o <strong>de</strong>l chorro <strong>de</strong> agua que g<strong>en</strong>era la caída <strong>de</strong> un objeto sólido también ha servido para i<strong>de</strong>ar aplicaciones industriales. Pero Gordillo abomina <strong>de</strong> ese uso. Porque se trata, dice, <strong>de</strong> «matar personas»: bombas <strong>de</strong> <strong>en</strong>orme po<strong>de</strong>r <strong>de</strong> p<strong>en</strong>etración, capaces <strong>de</strong> taladrar búnqueres y blindajes, cuya letal eficacia se basa precisam<strong>en</strong>te <strong>en</strong> el principio <strong>de</strong>l chorro que produce el colapso <strong>de</strong> un vacío. Enseña un croquis <strong>en</strong> internet. Estos proyectiles ti<strong>en</strong><strong>en</strong> una carga <strong>de</strong> pólvora que, al estallar por d<strong>en</strong>tro, hace que las pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> metal colaps<strong>en</strong> hacia d<strong>en</strong>tro con tanta presión y <strong>en</strong>ergía que el metal se <strong>de</strong>rrite y, comportándose <strong>de</strong> forma hidrodinámica, es <strong>de</strong>cir, como un líquido, produce un chorro que sale por la punta por <strong>de</strong>lante <strong>de</strong>l misil y taladra la superficie <strong>de</strong>l objetivo. ¿No podría t<strong>en</strong>er este f<strong>en</strong>óm<strong>en</strong>o <strong>de</strong>l chorro, <strong>en</strong> el que la <strong>en</strong>ergía se conc<strong>en</strong>tra (se le llama <strong>de</strong> hecho «región balística») aplicaciones <strong>en</strong> el campo <strong>de</strong> las <strong>en</strong>ergías r<strong>en</strong>ovables?, pregunta el periodista. Él no ti<strong>en</strong>e la respuesta. Pero sí sabe que este hecho visto a la escala doméstica <strong>de</strong>l cubo <strong>de</strong> plástico pue<strong>de</strong> t<strong>en</strong>er una dim<strong>en</strong>sión colosal: hace unos días le escribió un astrofísico <strong>de</strong> Chicago. Estaba sorpr<strong>en</strong>dido tras leer el artículo sobre los chorros <strong>en</strong> la PRL. Porque, <strong>de</strong>cía, <strong>en</strong> la explosión <strong>de</strong> las <strong>en</strong>anas blancas (estrellas <strong>de</strong> tamaño medio colapsadas) había visto chorros por reacción muy parecidos... A los que se forman <strong>en</strong> el lago las diminutas gotas <strong>de</strong> la lluvia. Impreso por <strong>Eduardo</strong> Delcampo Cortés. Prohibida su reproducción.
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