Un evento quotidiano individuato quando apriamo il rubinetto per lavarci i denti ha sconcertato gli ingegneri per secoli:perché l'acqua spruzza quando colpisce il lavandino prima di finire nello scarico?

Il famoso inventore e pittore Leonardo da Vinci ha documentato il fenomeno, ora noto come salto idraulico, indietro nel 1500. I salti idraulici sono innocui nei nostri lavelli domestici ma possono causare onde violente, turbolenze e vortici in acque più profonde.

Dal 1820 gli scienziati hanno creduto che i salti idraulici si verificassero in parte a causa dell'attrazione gravitazionale. Ma un articolo pubblicato su Journal of Fluid Mechanics ha smentito questa vecchia teoria.

Rajesh Bhagat, un dottorato di ricerca in ingegneria chimica studente al St John's College, Università di Cambridge, e primo autore dell'articolo, getti d'acqua sparati verso l'alto e lateralmente su superfici piane, e assistette esattamente agli stessi salti idraulici di quelli quando l'acqua scorreva verso il basso.

Ma cosa lo stava causando? Bhagat sospettava che potessero essere tutti influenzati dagli stessi fattori:tensione superficiale e viscosità.

Alterando questi attributi dell'acqua era in grado di prevedere con precisione la dimensione dei salti idraulici, indipendentemente dalla direzione in cui l'acqua si stava muovendo, smentendo la teoria gravitazionale di 200 anni come causa di un salto idraulico tipo lavello da cucina. Questo tipo di salto idraulico è noto come salto idraulico circolare.

Professor Paul Linden, Direttore della Ricerca presso il Dipartimento di Matematica Applicata e Fisica Teorica dell'Università di Cambridge e autore dell'articolo, ha descritto le scoperte di Bhagat come "rottura del terreno".

Ha spiegato:"I suoi esperimenti e la sua teoria mostrano che la tensione superficiale del liquido è la chiave del processo e questo non è mai stato riconosciuto prima, anche se il problema è stato discusso da da Vinci e molti altri da allora. Questo lavoro rappresenta un risultato notevole nella nostra comprensione delle dinamiche di strati sottili di fluido."

Bhagat prevede che le sue scoperte potrebbero avere conseguenze di vasta portata per le industrie che hanno alti livelli di consumo di acqua.

Ha detto:"Sapere come manipolare il confine di un salto idraulico è molto importante e ora con questa teoria possiamo facilmente estendere o ridurre il confine.

"Comprendere questo processo ha grandi implicazioni e potrebbe ridurre drasticamente l'uso di acqua industriale. La nuova teoria è già utilizzata nel lavoro pratico nel dipartimento di ingegneria chimica. Le persone possono utilizzare questa teoria per trovare nuovi modi per pulire tutto, dalle automobili alle attrezzature di fabbrica".

Bhagat spera che la sua ricerca venga utilizzata anche per trovare nuovi modi per aiutarci a usare meno acqua nella famiglia media.