Ogni anno, in occasione del suo incontro annuale, la Divisione di Fluidodinamica dell'American Physical Society sponsorizza un concorso per le migliori immagini in una varietà di categorie, tutte legate al flusso dei fluidi.
La Galleria di quest'anno è stata presentata al 76° incontro della Divisione a novembre a Washington, D.C., con 12 video artistici e immagini selezionati in quattro diverse categorie. Ecco alcuni dei vincitori.
Le stampanti 3D polimeriche richiedono un'attenta regolazione per avvolgere il materiale in un substrato. Depositare una quantità eccessiva di polimero troppo lentamente può portare alla formazione di attorcigliamenti o avvolgimenti nella disposizione del filo poiché parte del filo si accumula su se stessa. L'accumulo sopra una bobina esistente può portare a disordini e instabilità strutturali (guarda il video).
In questo caso, un team dell’Università di Princeton registra lo schema quando viene stampato troppo poco materiale e troppo lentamente. Il modello risultante fornisce strati ordinati e stabili, una sorta di "pizzo" con spazi vuoti in parte della struttura, utilizzando meno materiale e rendendo la stampa più veloce.
Gli spazi nel pizzo possono essere controllati dall'altezza dello strato e dalla velocità di stampa, che modificano la densità della struttura stampata finale. Guarda il video mentre ti godi la Sonata per violino n. 2 in la minore di Bach.
'Lascia Medusa'
L'induzione di vibrazioni in una piccola goccia liquida a gravità zero crea uno schema sorprendente di "getti" e "crateri" che assomigliano in qualche modo alla buccia del seme di un castagno.
Questi ricercatori, che hanno creato questa immagine da simulazioni numeriche, la paragonano ai capelli della Medusa, la dea greca che trasformava gli spettatori in pietra. Per questo chiamano la loro immagine "Goccia Medusa" (mostrata all'inizio di questo articolo).
Le vibrazioni radiali di elevata ampiezza a una frequenza regolare di 1040 Hertz portano a onde caotiche e non lineari in cui le sovrapposizioni delle onde creano l'effetto getto e cratere quando la goccia esplode.
Per dimostrare l'interazione tra idrodinamica ed elasticità ("idroelasticità") questo gruppo ha fotografato oggetti lasciati cadere su una superficie di acqua liquida. Se l'oggetto entra nell'acqua con sufficiente velocità, intorno ad esso, sotto la superficie, si forma una cavità d'aria.
Solitamente questa cavità ha pareti lisce, ma per alcuni impattatori la forza dell'impatto crea vibrazioni che lasciano un nido di curiose ondulazioni o ondulazioni lungo le pareti della cavità aerea. Comprendere questa interazione potrebbe, come scrivono gli autori, "avere implicazioni per i subacquei biologici o per le strutture navali e aerospaziali progettate".
Dinamica della propagazione del gelo
Le goccioline d'acqua si formano quando l'umidità entra in contatto con una superficie fredda, chiamate "figure del respiro". Le goccioline si uniscono in goccioline più grandi, con nuove goccioline più piccole che si formano negli spazi vuoti tra di loro. In questo video un improvviso raffreddamento della superficie sottostante mostra le goccioline che si congelano e rilasciano calore latente, osservato con una telecamera a infrarossi.
Le goccioline congelano dalla superficie verso l'alto; il gelo si propaga lungo la superficie delle figure di condensazione dell'acqua congelando singole goccioline e formando ponti di ghiaccio tra di loro, terminando con un delizioso punto sopra le goccioline congelate. Il video qui mostra alcune delle bellissime caratteristiche e movimenti.
Altre voci della galleria possono essere trovate qui. La mostra "Travelling Gallery of Fluid Motion", presentata dall'American Physical Society—Division of Fluid Dynamics, può essere vista al Programma Culturale dell'Accademia Nazionale delle Scienze (CPNAS) dal 2 ottobre 2023 al 23 febbraio 2024. Intitolato "Chaosmosis:Assigning Rhythm to the Turbulent", si trova al 2101 Constitution Ave., N.W., Washington, D.C., edificio della National Academy of Sciences, Upstairs Gallery.
Ulteriori informazioni: Fonte:Gallery of Fluid Motion, presentata dalla divisione APS di Fluid Dynamics, gfm.aps.org/
Lauren Dreier et al, Video:Liquid lace, 76° incontro annuale della divisione di fluidodinamica APS:Galleria del movimento fluido (2023). DOI:10.1103/APS.DFD.2023.GFM.V0087
Debashis Panda et al, Poster:Drop Medusa, 76° incontro annuale della divisione di fluidodinamica APS:Galleria del movimento fluido (2023). DOI:10.1103/APS.DFD.2023.GFM.P0030
John Antolik et al, Poster:Hydroelastic, 76° incontro annuale della divisione di fluidodinamica APS:Galleria del movimento dei fluidi (2023). DOI:10.1103/APS.DFD.2023.GFM.P0008
David Paulovics et al, Video:Dynamics of Frost Propagation, 76° incontro annuale della divisione APS di fluidodinamica:Galleria del movimento dei fluidi (2023). DOI:10.1103/APS.DFD.2023.GFM.V0079
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