La mecánica del movimiento de partículas pequeñas es parte de muchos fenómenos naturales, desde deslizamientos de tierra hasta volcanes, y muchos procesos industriales, desde productos farmacéuticos hasta captura de carbono. En muchos sentidos, una sustancia a granel se parece a un líquido (por ejemplo, dunas, avalanchas y arenas movedizas), pero la física subyacente a sus características no es tan transparente.
Un descubrimiento reciente de ingenieros químicos de Columbia Engineering explica las nuevas propiedades de las partículas granulares de diversas densidades que no se ven en los líquidos. Al final resultó que, cuando los granos más ligeros suben a la parte superior, los más pesados permanecen en la parte inferior. Las partículas se comportan, por ejemplo, como el aceite y el agua: un líquido más ligero repele a otro más pesado y se precipita hacia arriba.
El estudio demuestra que las "burbujas" de la arena más clara se forman y se elevan a través de la arena más pesada cuando se vibran verticalmente, similar a las burbujas que se forman y se elevan hacia arriba en las lámparas de lava. Así como las burbujas de aire se elevan en el agua, porque son más livianas que el agua y no pueden mezclarse con ella, las burbujas de arena ligeras se elevan a través de la arena más pesada, incluso si están muy mezcladas.
Los resultados del estudio no solo pueden explicar las formaciones geológicas y los procesos subyacentes a los depósitos minerales, sino que también pueden utilizarse en tecnologías de procesamiento de polvos en las industrias de energía, construcción y farmacéutica.
