Los autos dependen de una variedad de lubricantes para evitar que sus piezas móviles se desgasten de forma costosa, y todo se debe a la viscosidad, la capacidad de un material para fluir sin deformarse (conocida como cizallamiento). Los lubricantes deben poder fluir a diferentes temperaturas sin volverse demasiado delgados para cumplir su función de reducir la fricción entre superficies. Y, como resulta, existe un límite superior de viscosidad que está mucho más allá de los valores indicados en cada botella de aceite para motor.
En términos prácticos, el límite superior de la viscosidad es ilimitado. Eso se debe a que, cuando comienzas a considerar valores más altos de viscosidad, la discusión se aleja de fluidos reconocibles hacia los minerales que forman las rocas que fluyen bajo la superficie del planeta a temperaturas increíblemente altas. Masaki Yoshida, profesor de la Universidad Ritsumeikan en Japón, sin embargo, decidió encontrar el límite físico superior de la viscosidad y publicó los hallazgos sobre este “límite cósmico absoluto” en la revista Physics of Fluids el mes pasado.
El profesor Yoshida propuso un valor de 1030±2 pascal-segundos (Pa·s), una medida de viscosidad dinámica que expresa la capacidad de un material para fluir una cantidad dada por segundo bajo una determinada presión. Para poner en perspectiva ese número tan grande, el agua tiene una viscosidad de aproximadamente 10-3 Pa·s, mientras que la miel tiene una viscosidad de alrededor de 101 Pa·s. Un material tan viscoso fluye tan despacio que el periodo de tiempo necesario para cualquier movimiento detectable supera la edad de la Tierra. En términos prácticos, tal material es rígido, por lo que, por lo general, no es objeto de estudios de dinámica de fluidos.
Me asustaría un poco imaginar un motor que pudiera generar temperaturas internas lo suficientemente altas como para necesitar un aceite de motor tan viscoso. La viscosidad dinámica de los aceites para motor suele medirse en milipascal-segundo (mPa·s), que es la milésima parte de un Pa·s. Para las viscosidades de uso en condiciones no invernales, ese valor se divide entre la densidad del aceite (conocido como viscosidad cinemática). Y en ambos casos, el número de viscosidad que ves en la botella se determina midiendo la viscosidad a varias temperaturas y creando un índice a partir de esas mediciones.
Para llegar a ese “límite cósmico”, el estudio se apoyó en décadas de datos geodésicos (que tratan la forma de la propia Tierra), experimentos de deformación de rocas en laboratorio y simulaciones basadas en el conocimiento de procesos geológicos que se desarrollan bajo la superficie terrestre durante millones de años. Como los materiales que muestran los niveles más altos de viscosidad no son lubricantes, sino los bloques de construcción de las rocas, que fluyen cuando las placas tectónicas se mueven.
¿Cuál fue el objetivo de todo esto? Para los investigadores, elimina el marcador de “viscosidad infinita” que a menudo se usa en los estudios de dinámica de fluidos, proporcionando un límite superior concreto. Esto, claro, es un valor tan alto que no afecta a investigaciones más convencionales, por lo que los científicos describían anteriormente la viscosidad como “infinita” en primer lugar. En un comunicado de prensa, la Universidad de Ritsumeikan también afirma que los hallazgos podrían ser útiles para estudiar la actividad geológica pasada y presente, así como para fluidos no newtonianos de alta viscosidad, aquellos cuya viscosidad cambia cuando se aplica fuerza (como el kétchup, que se vuelve más líquido cuando agitas la botella). También es un recordatorio curioso de que los mismos principios que mantienen vivo a tu motor también mantienen vivo al planeta.
