Sistemas Granulares: La física de las arenas

En un nuevo capítulo de Rockstars, participó German Varas, investigador de sistemas granulares en la Universidad Católica de Valparaíso (PUCV). Esta área estudia el comportamiento de partículas macroscópicas, como por ejemplo, arenas. Descúbrelo a continuación. 

Entender la física de los granos. A eso se dedica hace años German Varas, quien motivado por la experimentación, realizó un doctorado en École normale supérieure de Lyon, Francia. Allí, su foco fue la invasión de aire en un medio granular saturado en agua. Al terminar, decidió volver a Chile frente a la posibilidad que se le presentó de trabajar en la PUCV.

El compromiso con la universidad era el de crear un laboratorio de física granular. “Uno no sabe lo que es crear un laboratorio desde cero”, comentó Varas. Si bien le entregaron un espacio grande, no alcanzó a postular a los fondos necesarios para implementarlo con equipamiento. Demoró un año en lograr hacerlo. 

Estando en su país, y con la motivación de iniciar un proyecto propio, el físico pensó “qué interesante sería estudiar una gota granular”. Mediante la práctica, se dio cuenta que era más complejo de lo que creía, porque se debía hacer en vacío, ya que “para fabricar algo que tenga un cierto volumen y después dejarlo flotar, es algo muy violento y genera una diferencia de presiones que va a destruir los granos”. Ante esto, optó por dejar caer un “disco de granos”. Implementando los cambios necesarios logró el estudio de los “cráteres de impacto pero con condición de borde libre”, agregó Varas. 

“Lo que hacemos nosotros en el laboratorio es mucho análisis de imagen”, comentó el profesor adjunto de la PUCV. Eso permite describir la geometrías y el contorno del sistema en el tiempo. Si las partículas son grandes, se puede seguir el campo de velocidad. Si son pequeñas y están unidas, se puede seguir su forma.

Además de estos experimentos de ciencia básica, Varas ha desarrollado una arista aplicada. Al vivir en Viña del Mar, se inspiró en la playa para generar el proyecto de construir un vehículo que limpie arena, que funcione “fluidizando” este medio granular. Ingresar al mundo aplicado implica “cambiar de idioma”, pero el físico continúa con el desafío.

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