El ketchup como fluido sorprendente

El ketchup de tomate, esa salsa que acompaña nuestras patatas fritas, es mucho más que un simple condimento. En su interior se esconde una compleja mezcla de agua, sales disueltas, polímeros de pectina y diminutos fragmentos de células de tomate. Cuando la mezcla está en reposo, sus componentes forman una estructura interna desordenada que le confiere una alta resistencia al flujo.

¿Qué significa “shear‑thinning”?

El término inglés “shear‑thinning” describe a los fluidos cuya viscosidad disminuye al aplicar una fuerza de corte. En otras palabras, cuanto más los agitamos, más fáciles de mover se vuelven. Este comportamiento contrasta con el de los líquidos newtonianos, como el agua, cuya viscosidad permanece constante sin importar la intensidad del movimiento.

Cómo funciona en la práctica

Al sacudir una botella de ketchup o golpearla contra la mesa, se genera una tensión de corte que alinea temporalmente las moléculas de pectina y los fragmentos sólidos en la dirección del flujo. Esa alineación reduce la fricción interna y permite que la salsa se desplace con rapidez, facilitando su salida por el pico de la botella. Sin esa acción, el ketchup permanecería casi inmóvil, como ocurre cuando intentamos verterlo directamente sin previo movimiento.

Comparación con otros fluidos no newtonianos

La pintura también pertenece a la familia de los “shear‑thinning”. Cuando la extendemos sobre una superficie, necesita fluir con facilidad para cubrir uniformemente, pero una vez aplicada, debe mantenerse adherida sin escurrirse. La similitud radica en que ambos materiales reducen su viscosidad bajo esfuerzo mecánico, aunque sus usos finales difieren enormemente.

En contraste, una mezcla de maicena y agua muestra el comportamiento opuesto: se vuelve más rígida al recibir un impulso brusco. Los granos de almidón se compactan, aumentando los contactos de fricción y provocando una casi solidificación momentánea. Este fenómeno permite, por ejemplo, caminar sobre una capa de “pasta de maicena” sin hundirse, pero al intentar correr sobre ella, el impulso rápido la endurece y dificulta el movimiento.

Implicaciones y curiosidades

Entender la naturaleza no newtoniana del ketchup tiene aplicaciones más allá de la cocina. Ingenieros de alimentos utilizan estos principios para diseñar salsas que se dispensen de forma controlada, mientras que los fabricantes de pinturas optimizan la formulación para lograr una aplicación suave y una adherencia duradera. Además, el estudio de estos fluidos ayuda a los científicos a modelar fenómenos naturales, como el flujo de lava o la sangre bajo condiciones extremas.

En resumen, el ketchup no es solo una salsa deliciosa; es un ejemplo cotidiano de cómo la física de los fluidos puede manifestarse en nuestra vida diaria. Cada vez que agitas la botella, estás provocando una transformación microscópica que convierte una sustancia densa y estática en un flujo rápido y fácil de consumir.

Source: https://scientias.nl/tomatenketchup-is-gaaf-het-is-een-shear-thinning-non-newtonian-fluid/