Materiales Granulares
Un grano aquí, otro allá: cuando la naturaleza se divierte

¿Qué observamos cuando vemos caer los granos de azúcar en una taza de café? Se ha preguntado ¿por qué el polvo de la yerba se asienta en el fondo del paquete? La naturaleza tiene su juego propio, se divierte, nos sorprende y boicotea nuestra intuición.

Los materiales granulares forman un mundo diverso y variado. Desde los granos de maíz o de soja hasta el combustible nuclear y las rocas de una montaña pueden describirse como un conjunto de partículas que interactúan y que se agrupan de maneras disímiles. Esta forma de acomodarse y apilarse genera algunos fenómenos que podemos observar en la vida cotidiana.

Cuando un grano cae existen factores físicos que influyen en las maneras en que se apilará. Así el tamaño, la forma, la densidad del material y las propiedades elásticas provocan que los granos se segreguen, se compacten, se desmoronen o se atasquen. El simple hecho de manipular un paquete de yerba hace que el contenido se segregue, por ello es que el polvillo queda depositado en el fondo. Cuando cargamos un salero de mesa debemos golpearlo un poco para poder llenarlo más, así los granos de sal se compactan.

Estos fenómenos naturales con los que convivimos esconden intrigas y son estudiados por científicos de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales de la Universidad Nacional de San Luis.

Jesica Benito es Lic. en Física, docente e investigadora del Grupo de Sistemas Granulares y Redes Complejas perteneciente al Instituto de Física Aplicada, INFAP, de la UNSL y del CONICET. Estuvo participando en la 36° Feria del Libro, en el espacio para científicos jóvenes donde el CONICET ofrecía charlas y experiencias al público que visitaba la muestra. “Investigamos la problemática de la segregación en apilamientos granulares. Los apilamientos granulares son usados para almacenamiento y también como plantas de homogeneización. Cuando armamos una pila de granos de dos tipos (grandes y pequeños) los granos grandes se ubican en la base y laterales de la pila, mientras que los pequeños quedan ubicados en el centro y cima de este apilamiento”.

También existe otro tipo de segregación que es la estratificación, “bajo ciertas condiciones se forman bandas de granos grandes y pequeños. Estamos analizando cuáles son los parámetros que tienen más influencia a la hora de segregar, a fin de lograr apilamientos que presenten mezcla homogénea de estos granos”, explicó.

El Grupo de Sistemas Granulares y Redes Complejas además de estudiar los mecanismos que se pueden desarrollar para obtener mezclas de granos sin que segreguen, también investiga los ángulos de estabilidad de un apilamiento para evitar los desmoronamientos y las características de compactación de material granular que se emplea, por ejemplo, en la construcción de caminos.

El modo en que los granos de cereales se atascan en los silos, tiene que ver no solo con las características del grano (tamaño, densidad, superficie, etc.) sino también con el modo en que es almacenado, es decir, con la forma en que cae el grano al silo. Además influye el diseño geométrico del silo. El grupo, estudia los modos de provocar que el material que es almacenado ingrese segregado y salga mezclado. Esto tiene su aplicación en los procesos de carga de los granos, en la industria agroalimentaria y otras. Con estos aportes la industria puede desarrollar silos o métodos de almacenamiento que no generen atascos y, evitar de este modo, la consecuente pérdida de tiempo en los procesos de producción.

Granos que caen, chocan, se tocan, se apilan, se compactan. La naturaleza despliega su juego y siempre hay alguien que observa, estudia, investiga, analiza, busca soluciones.