Uma equipa de investigadores da Universidade da Califórnia, em Santa Bárbara, e da Universidade da Califórnia, em Berkeley, desenvolveu uma nova compreensão de como a forma das partículas controla o fluxo dos grãos, o que poderá ajudar os engenheiros a gerir a erosão costeira e outros riscos naturais.

O fluxo de grãos é o movimento de materiais granulares, como areia, cascalho e solo, sob a influência da gravidade. É um fenômeno comum na natureza e pode ser tanto destrutivo quanto benéfico. Por exemplo, os fluxos de grãos podem causar deslizamentos de terras e avalanches, mas também podem ser usados ​​para transportar materiais para construção e agricultura.

A forma das partículas desempenha um papel importante no controle do fluxo dos grãos. Partículas angulares, como as encontradas na rocha britada, tendem a se interligar, o que as torna mais resistentes ao fluxo. Partículas arredondadas, como as encontradas na areia da praia, tendem a fluir com mais facilidade.

Os pesquisadores conduziram uma série de experimentos para medir as taxas de fluxo de diferentes tipos de materiais granulares. Eles descobriram que a vazão de um material granular é proporcional ao quadrado do tamanho da partícula e inversamente proporcional à raiz quadrada da angularidade da partícula.

Esta nova compreensão de como a forma das partículas controla o fluxo dos grãos pode ajudar os engenheiros a gerir a erosão costeira e outros riscos naturais. Por exemplo, os engenheiros poderiam usar partículas angulares para criar barreiras que retardassem ou interrompessem o fluxo de grãos. Eles também poderiam usar partículas arredondadas para criar superfícies mais resistentes à erosão.

As descobertas dos pesquisadores foram publicadas na revista Physical Review Letters.

“Nosso trabalho fornece uma nova maneira de compreender e controlar o fluxo de grãos”, disse a professora Jessica Zhang, que liderou a equipe de pesquisa. “Isto poderá ter um impacto significativo na nossa capacidade de gerir a erosão costeira e outros riscos naturais”.