Investigadores han observado una dinámica de coalescencia y ruptura no recíproca en emulsiones concentradas bajo flujo. Este fenómeno, donde las gotas se fusionan y se dividen de manera asimétrica dependiendo de la dirección del flujo, desafía las descripciones tradicionales de la física de fluidos que suelen asumir reciprocidad. La no reciprocidad se manifiesta en la diferente probabilidad y velocidad de los eventos de coalescencia y ruptura según la dirección del esfuerzo cortante aplicado, lo que tiene implicaciones significativas para la estabilidad y el comportamiento de estos sistemas complejos.

El estudio aborda una brecha en la comprensión de las emulsiones concentradas, que son ubicuas en la industria alimentaria, farmacéutica y cosmética. Hasta ahora, la mayoría de los modelos se han centrado en emulsiones diluidas o han simplificado la compleja interacción entre gotas bajo flujo. La observación de esta dinámica no recíproca sugiere que las interacciones entre gotas son mucho más intrincadas de lo que se pensaba, influenciadas por la historia del flujo y la microestructura local de la emulsión. Este avance es crucial para diseñar materiales con propiedades controladas y predecir su comportamiento en entornos de procesamiento.

Para llevar a cabo la investigación, se emplearon técnicas avanzadas de microfluidos y microscopía de alta velocidad para visualizar y cuantificar los eventos individuales de coalescencia y ruptura en tiempo real. Esto permitió a los científicos rastrear las trayectorias de las gotas y medir las fuerzas y deformaciones que conducen a estos eventos. Los resultados revelaron que la no reciprocidad surge de la asimetría en las fuerzas hidrodinámicas y las interacciones interfaciales cuando el flujo invierte su dirección, lo que lleva a diferentes condiciones para la estabilidad de las gotas. Estos hallazgos abren nuevas vías para la manipulación de emulsiones y otros sistemas de fluidos complejos.