La Física nos revela que los cuerpos sólidos tienen la propiedad de atascarse cuando son forzados a pasar por un estrechamiento, produciéndose un arco que tapona la salida. Un ejemplo común son las estampidas de personas en eventos multitudinarios o la descarga de silos industriales.
Bruno Guerrero (Venezuela, 33 años) ha estudiado este fenómeno en su tesis doctoral defendida en la Universidad de Navarra y ha profundizado en cómo la vibración afecta a la estabilidad de los arcos que obstruyen la salida de un silo.
Se trata de la primera investigación de corte experimental en la que se analiza la dinámica de atascos de larga duración y para ello ha trabajado con un prototipo de silo industrial. “Es un contendor transparente bidimensional que se asemeja a un reloj de arena, lleno de esferas y anclado a un agitador electromagnético que es capaz de suministrar una vibración controlada. Con ayuda de una cámara se graba la región en donde se produce el atasco y, mediante el procesamiento de imágenes, se identifica al arco responsable de la obstrucción a lo largo del tiempo”, apunta el investigador.
La conclusión principal de esta investigación desarrollada en la Facultad de Ciencias es que, cuando se produce el atasco, los arcos siguen una dinámica intermitente y se deforman paulatinamente adoptando distintas configuraciones. “Con independencia de la intensidad de vibración aplicada, la perturbación tiende a desestabilizar los arcos, incluso para aquellos que resisten la vibración. Y si bien la forma inicial del arco afecta su estabilidad, son las sucesivas deformaciones las que en última instancia dictaminan su desenlace”.
Otro resultado que arroja este estudio es que los arcos que no se rompen -a pesar de estar aplicada la vibración- no tienen ninguna característica dinámica o estructural que los diferencia de aquellos en los que la vibración facilita el desatasco. Por otra parte, “los arcos de larga duración muestran signos claros de envejecimiento: los efectos de memoria persisten y la relajación se enlentece con el paso del tiempo”.
Bruno Guerrero considera que los estudios de atascos realizados en medios granulares pueden ser extrapolables a situaciones más complejas como las obstrucciones que tienen lugar en coloides (por ejemplo, la formación de microtrombos en capilares miocárdicos) o en materia activa (colonias de bacterias, manadas de animales, trafico vehicular o de robots autónomos) al pasar por canales estrechos.
“Analizar la evolución del arco en función de las posiciones de sus partículas es una estrategia no invasiva que puede ser aplicada para analizar atascos en otros sistemas físicos cuya interacción dominante no sea la fricción, como en el caso de partículas blandas, magnéticas, autopropulsadas, entre otras posibilidades”.
Bruno Guerrero continúa investigando en el fenómeno del desatasco, en concreto la transición al atasco, y su dependencia con el agujero de descarga y las características de la vibración aplicada.
