Uma ocorrência cotidiana observada quando abrimos a torneira para escovar os dentes confunde os engenheiros há séculos - por que a água se espalha quando atinge a pia antes de descer pelo ralo?

O famoso inventor e pintor Leonardo da Vinci documentou o fenômeno, agora conhecido como salto hidráulico, de volta aos anos 1500. Os saltos hidráulicos são inofensivos em nossas pias domésticas, mas podem causar ondas violentas, turbulência e redemoinhos em águas mais profundas.

Desde a década de 1820, os cientistas acreditam que os saltos hidráulicos ocorrem em parte como resultado da atração gravitacional. Mas um artigo publicado no Journal of Fluid Mechanics refutou esta teoria de longa data.

Rajesh Bhagat, um Ph.D. em Engenharia Química. estudante no St John's College, Universidade de Cambridge, e primeiro autor do artigo, disparou jatos de água para cima e para os lados em superfícies planas, e testemunhou exatamente os mesmos saltos hidráulicos daqueles quando a água fluía para baixo.

Mas o que estava causando isso? Bhagat suspeitou que todos eles poderiam ser afetados pelos mesmos fatores - tensão superficial e viscosidade.

Ao alterar esses atributos da água, ele foi capaz de prever com precisão o tamanho dos saltos hidráulicos, independentemente da direção em que a água estava se movendo - desmascarando a teoria gravitacional de 200 anos como a causa de um salto hidráulico do tipo pia de cozinha. Esse tipo de salto hidráulico é conhecido como salto hidráulico circular.

Professor Paul Linden, Diretor de Pesquisa do Departamento de Matemática Aplicada e Física Teórica da Universidade de Cambridge e autor do artigo, descreveu as descobertas de Bhagat como 'inovadoras'.

Ele explicou:"Seus experimentos e teoria mostram que a tensão superficial do líquido é a chave para o processo e isso nunca foi reconhecido antes, embora o problema tenha sido discutido por da Vinci e muitos outros desde então. Este trabalho representa uma conquista notável em nossa compreensão da dinâmica de finas camadas de fluido. "

Bhagat prevê que suas descobertas podem ter consequências de amplo alcance para as indústrias que têm altos níveis de consumo de água.

Ele disse:"Saber como manipular o limite de um salto hidráulico é muito importante e agora com essa teoria podemos facilmente estender ou reduzir o limite.

"Entender esse processo tem grandes implicações e pode reduzir drasticamente o uso de água industrial. A nova teoria já está sendo usada em trabalhos práticos no departamento de Engenharia Química. As pessoas podem usar essa teoria para encontrar novas maneiras de limpar tudo, de carros a equipamentos de fábrica."

Bhagat espera que sua pesquisa também seja usada para encontrar novas maneiras de nos ajudar a usar menos água em uma casa comum.