Compreender como uma gota ou bolha suspensa em uma massa maior de fluido se divide em várias partes é inestimável para engenheiros que projetam reatores químicos, motores e navios, bem como para geocientistas que estudam as interações dos oceanos e da atmosfera. Mas a difícil matemática subjacente ao fenômeno forçou os cientistas a confiar em sistemas idealizados que carecem de nuances do mundo real. Agora, pesquisadores da Universidade de Princeton descreveram a quebra de bolhas cercadas por fluxos turbulentos, como os encontrados em processos industriais ou na natureza.

Usando uma série de câmeras de alta velocidade, pesquisadores mostraram que a turbulência circundante congela efetivamente durante o processo, mas as deformações na bolha induzidas pela turbulência alteram o momento em que a bolha se estilhaça. Esse ponto de interrupção é conhecido pelos matemáticos como uma singularidade - um ponto além do qual um modelo que descreveu um sistema não é mais válido.

“A singularidade é o momento em que a bolha estourou, "disse o pesquisador Luc Deike, professor assistente de engenharia mecânica e aeroespacial e do Princeton Environmental Institute. "No momento em que quebra, você tem que mudar a maneira como você o descreve matematicamente. "

A matemática subjacente à compressão de uma bolha em várias bolhas foi descrita por muitos anos, mas normalmente em sistemas idealizados, como perfeitamente lisos, bolhas arredondadas. Em seu artigo de 2 de dezembro no Proceedings of the National Academy of Sciences , Deike e seus co-pesquisadores foram responsáveis ​​pela turbulência, fluxo caótico de fluidos que acompanha a formação de bolhas e apresentou uma abordagem para modelar a quebra de bolhas realista.