Novo estudo: drenagem mais rápida com recipientes flexíveis

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Por Ana Silva
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Recipientes flexíveis com fluidos sendo derramados.

São PauloPesquisadores no campo da dinâmica dos fluidos descobriram que a flexibilidade dos recipientes pode influenciar a velocidade com que eles esvaziam. Este tema, que inicialmente foi objeto de projetos de feira de ciências, demonstra que a elasticidade de um recipiente afeta significativamente a velocidade de escoamento. Essas descobertas podem ter impacto em indústrias como a de embalagens e a de saúde.

Principais conclusões do estudo incluem:

Contêineres flexíveis, como os feitos de borracha, conseguem escoar líquidos mais rapidamente do que os rígidos. O fenômeno do borbulhamento é menos comum em recipientes flexíveis. Alterar o design dos contêineres pode otimizar a drenagem sem precisar mudar o material.

Pesquisadores realizaram experimentos com garrafas acrílicas feitas sob medida que podiam se dobrar em diferentes graus. Eles descobriram que, ao medir as mudanças de pressão enquanto as garrafas eram esvaziadas, podiam demonstrar que garrafas mais flexíveis facilitam o escoamento do líquido, utilizando menos energia nesse processo.

Aplicações Industriais e Considerações Importantes

A tecnologia de contêineres flexíveis possui aplicações práticas no setor industrial. Empresas de embalagens podem perceber que o uso de materiais flexíveis aumenta a eficiência nos processos de engarrafamento. Por exemplo, produtores de alimentos e bebidas poderiam reduzir o tempo de engarrafamento ao adotar materiais mais maleáveis, o que diminuiria os custos operacionais.

Em medicina, bolsas de soro utilizam um design flexível para facilitar o fluxo dos líquidos, evitar obstruções e garantir uma administração constante. Ideias semelhantes podem ser aplicadas em sistemas de administração de medicamentos ou outros dispositivos médicos.

A eletrônica de consumo pode se beneficiar dos avanços em sistemas de resfriamento líquido. A utilização de tubos flexíveis em vez de tubulações rígidas pode aperfeiçoar essas soluções de resfriamento.

Fatores ambientais também são de grande importância. A popularização das embalagens flexíveis poderia reduzir o desperdício de plástico e melhorar os esforços de reciclagem. A utilização de materiais flexíveis e biodegradáveis pode promover práticas de embalagem mais sustentáveis.

A ciência dos materiais tem um papel crucial no nosso dia a dia. Pesquisas atuais indicam que aprimorar o movimento dos líquidos em diversas aplicações é promissor. Compreender como recipientes flexíveis influenciam a velocidade de escoamento pode resultar em novos designs mais eficientes e sustentáveis.

O estudo é publicado aqui:

http://dx.doi.org/10.1063/5.0217553

e sua citação oficial - incluindo autores e revista - é

Rohit S. Velankar, Sachin S. Velankar. Soft bottles drain faster but glug slower. Physics of Fluids, 2024; 36 (9) DOI: 10.1063/5.0217553
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