Finora poca attenzione è stata riservata al flusso del liquido attraverso ugelli elastici deformabili. Nuova ricerca pubblicata su The European Physical Journal Special Topics introduce il concetto di ugelli a deformazione passiva e mostra che materiali per ugelli più morbidi possono produrre getti più stabili in un'ampia gamma di portate. Il team di ricerca è stato guidato da Andrew Dickerson presso l'Università del Tennessee, negli Stati Uniti.

Nuovi esperimenti mostrano che gli ugelli che si deformano quando il liquido li attraversa potrebbero aiutare a migliorare la stabilità dei getti di liquido in molti scenari diversi

Quando un getto di liquido viene spruzzato attraverso un ugello, alla fine si rompe in una serie di goccioline. Attraverso studi precedenti, i ricercatori hanno determinato che la distanza dall'ugello in cui si verifica questa rottura dipende da un'ampia gamma di fattori:inclusa la forma dell'ugello e il movimento dell'aria che circonda il getto. Finora, tuttavia, è stata prestata poca attenzione agli ugelli elastici, che possono deformarsi quando i liquidi li attraversano. Il team guidato da Dickerson introduce il concetto di ugelli a deformazione passiva e mostra che materiali per ugelli più morbidi possono produrre getti più stabili in un'ampia gamma di portate.

I getti di liquido si trovano in una vasta gamma di applicazioni:tra cui pulizia, taglio, stampa a getto d'inchiostro e somministrazione di farmaci in medicina. In questi diversi scenari, è spesso fondamentale per gli utenti controllare la distanza alla quale questi getti si rompono, consentendo loro di regolare attentamente la frequenza e le dimensioni delle gocce risultanti mentre colpiscono i loro obiettivi. Questa lunghezza è legata a diversi fattori:tra cui la tensione superficiale, la viscosità del liquido e la velocità del getto. Attualmente, i metodi per controllare la lunghezza di rottura includono la miscelazione del getto con un gas che scorre, l'alterazione della geometria dell'ugello e la manipolazione del getto dopo aver lasciato l'ugello.

Per valutare l'influenza degli ugelli deformanti, il team di Dickerson ha costruito nuove equazioni per tenere conto dell'interconnessione tra il flusso di liquido e la dilatazione dell'ugello elastico. Hanno quindi testato l'accuratezza della loro matematica utilizzando una serie di semplici ugelli, in cui un foro di 0,5 mm è stato praticato in diverse membrane elastiche, ciascuna con una rigidità diversa. Mentre spruzzavano liquido attraverso questi ugelli, i ricercatori hanno scoperto che i materiali più morbidi e deformabili fornivano i getti più stabili in un'ampia gamma di portate. I loro risultati forniscono preziose informazioni su come migliorare la stabilità dei getti di liquido, consentendo in definitiva ai loro utenti di raggiungere i loro obiettivi con maggiore precisione. + Esplora ulteriormente

I superfluidi scivolosi spingono i getti al punto di rottura