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Demuestran mediante simulaciones por qué al final de la bolsa siempre quedan los frutos secos que no te gustan

Ilustración para el artículo titulado
Imagen: Melchoir/Wikimedia Commons (Other)

Hace varios años hablamos de la razón por la que tus frutos secos favoritos siempre se acaban antes en los paquetes de cóctel que venden en el súper. Se debía al denominado Efecto nuez de Brasil, y ahora los científicos lo han demostrado mediante simulaciones.

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Dicho efecto es el responsable de que las partículas más grandes en un compuesto granular, en este caso los frutos secos más gordos, siempre acaben en la parte superior del recipiente. De hecho, puedes hacer la prueba. Abre un paquete y agítalo suavemente durante un rato. Lo normal es que veas que los más grandes comienzan a emerger a la superficie. 

En el efecto nuez de brasil intervienen varios fenómenos físicos. El primero es la percolación, el responsable de que las partículas más pequeñas fluyan hacia abajo. Los frutos secos más pequeños tienden a ocupar el espacio que dejan los grandes al moverse. Literalmente, se cuelan por debajo de ellos, lo que hace que en cada golpe, los grandes suban un poco más.

Además, entra en juego la convección granular. Al agitar un compuesto granular este se mueve en círculos, elevando las partículas desde el centro, y arrojándolas hacia las paredes. Al añadir partículas más grandes, estas simplemente son demasiado pesadas para volver a descender al llegar a los lados.

Sea como fuere, por primera vez la ciencia ha utilizado imágenes en 3D de resolución temporal para demostrar por qué cosas como las nueces grandes inevitablemente suben a la cima. Según escribió el equipo en el estudio: 

Debido a su atractivo popular y su importancia crítica para muchas industrias, se ha dedicado un trabajo considerable a investigar el efecto de la nuez de Brasil a través de simulaciones, modelos y experimentos. Sin embargo, los datos sobre el movimiento de partículas irregulares son muy limitados y nadie ha podido rastrear su comportamiento a lo largo del tiempo en tres dimensiones.

Dicho y hecho. El equipo llevó a cabo su experimento con nueces de Brasil y cacahuetes reales. Para ello colocaron las nueces de Brasil debajo de deliciosos cacahuetes y luego rastrearon la mezcla de nueces utilizando un time-lapse de tomografía computarizada (TC) de rayos X.

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Imagen: Gajjar et al., Scientific Reports, 2021 (Other)
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Tras 45 ciclos de “batalla”, algunas nueces de Brasil comenzaron a llegar a la parte superior de la mezcla y, en el 135º ciclo, sus cabezas grandes habían salido a la superficie. Según los investigadores:

Hemos descubierto que las nueces de Brasil no comienzan a subir hasta que primero han girado lo suficiente hacia el eje vertical y luego, finalmente, vuelven a una orientación plana cuando llegan a la superficie. 

Dicho de otra forma, descubrieron que una vez que las nueces de Brasil habían sido sacudidas a la posición vertical, era más fácil que los cacahuetes pasaran por delante de ellas, empujando las nueces de Brasil hacia arriba.

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¿Y este gran “avance” para qué sirve? El equipo enfatiza que saber cómo funciona (y con suerte solucionarlo) tiene posibles aplicaciones:

Nuestro estudio destaca el papel importante de la forma y la orientación de las partículas en la segregación. Además, esta capacidad de rastrear el movimiento en 3D allanará el camino para nuevos estudios experimentales de mezclas segregantes y abrirá la puerta a simulaciones aún más realistas y potentes modelos predictivos.

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Además, también explican que les permitirá diseñar mejor los equipos industriales para minimizar la segregación de tamaño, lo que conducirá a mezclas más uniformes.

Dicho esto, dudo mucho que el estudio nos lleve a cócteles de frutos secos donde abunden más aquellos que tanto nos gustan. Principalmente porque suelen ser los más caros, y el fabricante añade menos. [Scientific Reports vía ScienceAlert]

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