La atmósfera contiene muchas partículas sólidas diminutas. Científicos del Instituto Max Planck de Dinámica y Autoorganización (MPI-DS) y la Universidad de Göttingen, en colaboración con el Centro Nacional de la Investigación Científica (CNRS) en Francia y la Universidad de Gotemburgo, Suecia, estudiaron ahora cómo tales Las partículas no esféricas se depositan en el aire.

Para ello, utilizaron un nuevo aparato de precisión equipado con cámaras de alta velocidad y un novedoso mecanismo de inyección de partículas. Utilizando una impresora 3D, crearon partículas de diferentes formas que se asemejan a discos con un grosor de tan solo 50 micrómetros y varillas de hasta 880 micrómetros. Gracias a esta configuración, pudieron observar que las partículas tienden a oscilar cuando se asientan en el aire en reposo.

“Hasta ahora, la mayoría de los estudios sobre el comportamiento de partículas tan pequeñas se han realizado con modelos en líquidos, ya que los experimentos en el aire son extremadamente difíciles”, describe Mohsen Bagheri, líder del grupo en MPI-DS, enfoques anteriores.

“Sin embargo, la verdadera dinámica de sedimentación no se pudo explorar de esta manera. Ahora se han revelado en nuestro entorno experimental, midiendo directamente el movimiento de partículas de tamaño real, que son mucho más pesadas que el entorno circundante”, continúa.

La oscilación observada podría afectar la colisión de partículas individuales, su distancia recorrida en la atmósfera y su interacción con la radiación solar.

Predecir la dinámica de las partículas

Normalmente, las partículas atmosféricas no son perfectamente esféricas sino más bien estructuras aplanadas o alargadas. Los científicos desarrollaron y probaron un modelo para describir y predecir el movimiento de dichas partículas, que refleja con mucha precisión los resultados experimentales.

El nuevo modelo puede utilizarse para estudiar la dinámica y la formación de grupos de partículas y los efectos resultantes en la vida cotidiana. “En particular, nuestros resultados pueden ayudar a predecir mejor cuánto tiempo permanecen los contaminantes en la atmósfera o cómo se inician las precipitaciones en las nubes”, afirma Alain Pumir. El investigador del CNRS desarrolló el modelo junto con sus colegas Bernhard Mehlig y Kristian Gustavsson.

En total, estos nuevos conocimientos contribuyen a una comprensión más precisa de las partículas atmosféricas y de cómo afectan nuestro medio ambiente y nuestro clima.

El estudio se publica en la revista Physical Review Letters .

Fuente: phys,org