Ayer llovió con fuerza en Barcelona. Hoy aún quedan charcos en las aceras, los patios y junto a los bordillos. Algunos son alargados, otros tienen bordes irregulares y otros quedan atrapados entre baldosas o junto al bordillo. Siguen pareciéndome pequeños sistemas temporales: aparecen, reflejan, acumulan y desaparecen. Un charco parece el resultado de la lluvia, pero también es el comienzo de otro proceso: desde el momento en que se forma ya empieza a desaparecer.
Los charcos siempre me han interesado. De niño pasaba tiempo mirándolos después de la lluvia, observando cómo cambiaban, qué formas adoptaban y cómo reflejaban el entorno. En algún momento incluso intenté congelar uno, recogiendo agua de un charco para ponerla en el congelador y ver si podía conservar, aunque fuera por un tiempo, esa forma accidental. Por supuesto, al congelarse ya no era el mismo charco, pero esa tentativa forma parte de mi interés continuo por este tipo de fenómenos.
Este artículo estudia cómo se evapora una gota de agua con una base que no es circular. Los autores analizan, mediante un modelo matemático, cómo la forma del contorno condiciona el flujo de evaporación. Aunque el modelo se plantea para gotas muy delgadas, también se aplica a gotas más grandes, tipo “pancake” o charcos, donde la gravedad domina.
Me interesa pensar que la forma accidental que el agua encuentra en el suelo —una pendiente, una grieta, una irregularidad del pavimento— contiene ya parte de la historia de cómo esa agua va a desaparecer. No todos los puntos del borde evaporan igual: la geometría del perímetro determina cómo se pierde el agua hacia la atmósfera y qué movimientos internos se generan en la gota.
Sobre el artículo y la figura
La figura muestra un esquema de la geometría que estudian los autores. En (a) se ve la vista superior de una gota con un contorno que no es circular, descrito por la función r = a₀(1 + ε cos nθ), que permite introducir pequeñas irregularidades en el borde. En (b) se muestra la vista lateral de la misma gota sobre un sustrato, muy delgada, con las flechas rojas que representan el flujo de vapor, J(r, θ), que se pierde hacia la atmósfera.
El artículo analiza cómo la forma del contorno afecta a la tasa de evaporación. Mediante un modelo matemático, resuelven el campo de concentración de vapor alrededor de la gota y calculan el flujo de evaporación en cada punto de la superficie. Aunque el esquema corresponde a una gota delgada, el estudio también se extiende a gotas más grandes, tipo charcos (“pancake droplets”), donde la gravedad es más relevante. En todos los casos, la geometría del perímetro juega un papel clave en cómo se pierde el agua.
Wray, A. W. & Moore, M. R. (2023). Evaporation of non-circular droplets. Journal of Fluid Mechanics, 961, A11.
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