- La TSA solo permite llevar líquidos de menos de 3.4 onzas por envase, pero la reciente confiscación de un frasco de mantequilla de maní Jif generó polémica.
- La mantequilla de maní es considerada un líquido según la definición científica de fluidos, y es un ejemplo de fluido no newtoniano que fluye con suficiente fuerza.
- Hay muchos fluidos extraños en la vida cotidiana, como la crema batida, la mayonesa y la pasta de dientes; así como en la naturaleza, como la lava y las arenas movedizas.
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Esos requisitos de la Administración de Seguridad del Transporte (TSA, por sus siglas en inglés) están grabados en la cabeza de cada viajero frecuente: puede llevar líquidos que tengan menos de 3.4 onzas (100 mililitros) en volumen cada uno.
Pero cuando la TSA confiscó recientemente un frasco de Jif bajo esta regla, los amantes de la mantequilla de maní se levantaron en armas. Algunos escépticos de la seguridad pueden sospechar que los oficiales hambrientos solo querían hacer sus propios sándwiches de mantequilla de maní con jalea. Sin embargo, la TSA sostiene que la mantequilla de maní es un líquido, y un frasco de Jif de tamaño completo supera el límite de 3.4 onzas.
La historia, y la indignación comenzaron a propagarse. Sin embargo, soy un ingeniero mecánico que estudia flujos de fluidos y la acción del TSA tenía sentido para mí. Según la definición científica, la mantequilla de maní es de hecho un líquido.
Primero considera los fluidos
Para definir un líquido, primero debemos definir un fluido. Cualquier material que fluye continuamente cuando se aplica una fuerza de corte es un fluido. Piensa en esto como una acción de corte a través de una sustancia que hace que fluya continuamente. Por ejemplo, mover el brazo hace que el aire circundante cambie de forma, o se deforme, para usar el término físico, y fluya fuera del camino. Lo mismo sucede con el agua cuando tu brazo da una brazada de natación.
Hay muchos tipos de fluidos. Algunos actúan de manera muy predecible y se mueven suavemente, como lo hacen el aire o el agua. Estos se llaman fluidos newtonianos, llamados así por Sir Isaac Newton. Científicamente, un fluido newtoniano es aquel en el que la fuerza de corte varía en proporción directa con la tensión que ejerce sobre el material, lo que se conoce como tensión de corte. Para un fluido newtoniano, la resistencia al flujo del fluido, es decir, su viscosidad, es constante a una temperatura dada.
Otros tipos de fluidos no se mueven tan suave y fácilmente. Para algunos, como la mantequilla de maní, es posible que se necesite una fuerza mínima de cizallamiento o corte para que fluya, y puede variar de forma no lineal con la deformación por cizallamiento. Imagina que estás revolviendo un frasco de mantequilla de maní. Si revuelves muy rápido, con más fuerza de corte, esta se vuelve más líquida, mientras que si revuelves lentamente, permanece rígida. Este tipo de fluidos se denominan fluidos no newtonianos. La mantequilla de maní puede adherirse más que fluir; tal vez podrías considerar este movimiento con un estilo más grueso.
La mantequilla de maní es en realidad un gran ejemplo de un fluido no newtoniano porque no fluye tan fácilmente como el aire o el agua, pero fluirá si se aplica suficiente fuerza, como cuando un cuchillo la extiende sobre el pan. La facilidad con la que fluya también dependerá de la temperatura: es posible que hayas visto gotas de mantequilla de maní después de untarla en un pan tostado caliente.
Fluidos extraños nos rodean
Nuestra vida cotidiana –salvo nuestro equipaje de mano en el avión–, está llena de sustancias que son fluidos inesperados. En general, si puede fluir, es un fluido. Y eventualmente tomará la forma de su contenedor.
Algunos fluidos sorprendentes son los vecinos de la cocina de la mantequilla de maní, como la crema batida, la mayonesa y la masa para galletas. Encontrarás otros en el baño, como pasta de dientes. El mundo natural alberga otros fluidos extraños, como lava, deslizamientos de tierra, avalanchas y arenas movedizas.
La grava puede considerarse fluida. Las partículas individuales son sólidas, pero se puede verter una colección de partículas de grava y llenar un recipiente; es lo que se llama un fluido granular, porque tiene propiedades similares a las de un fluido. Lo mismo puede decirse del cereal vertido de una caja o del azúcar en un tazón.
El tráfico fluye en una carretera muy transitada y la gente sale de un lugar deportivo lleno de gente.
Incluso podrías considerar que un gato tumbado al sol es un fluido cuando se ha aplanado y llena su piel como un recipiente. Los perros somnolientos y relajados, las ardillas e incluso los bebés dormidos pueden cumplir con la definición de fluido.
Los líquidos son un tipo de fluido
Ahora, es posible que estés objetando: pero la TSA no llamó a la mantequilla de maní un fluido, ¡dijeron que es un líquido!
Los fluidos se dividen en dos categorías generales: gases y líquidos. Tanto los gases como los líquidos se pueden deformar y verter en recipientes y tomarán la forma de su recipiente. Pero los gases se pueden comprimir, mientras que los líquidos no, al menos no fácilmente.
La mantequilla de maní se puede verter en su recipiente y luego se deforma, o toma la forma de ese recipiente. Y todo niño de 5 años sabe que la mantequilla de maní no se comprime. Cuando aplastan sus galletas de mantequilla de maní, la mantequilla de maní no se aplasta en un volumen más pequeño, sale a chorros por los lados y en sus manos.
Entonces, el veredicto sobre la mantequilla de maní: delicioso líquido.
Si planeas hacer un sándwich de mantequilla de maní y mermelada en pleno vuelo, no olvides llevar menos 3.4 onzas.
Este artículo se publicó originalmente en The Conversation.
*The Conversation es una fuente independiente y sin fines de lucro de noticias, análisis y comentarios de expertos académicos.
Ted Heindel es Profesor Universitario, Profesor Bergles de Ciencias Térmicas y Director del Centro de Investigación y Educación de Flujo Multifásico en la Universidad Estatal de Iowa
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