Tengo una cámara de vacío que es genial porque, a diferencia de muchas otras, no es cilíndrica, sino que tiene forma de cubo. Además, no está hecha de vidrio o metacrilato en todos los lados, sino principalmente de fibra de vidrio con un frente de vidrio. Perforé dos agujeros en uno de los lados y coloqué dos cables de cobre sellados con resina epoxi. También monté algunas tomas de enchufe banana en el exterior e interior de la cámara con resina epoxi para facilitar la conexión y desconexión.
Con esta conexión de positivo y negativo de dentro a fuera, puedo aplicar corriente a cualquier cosa dentro de la cámara. Esto es genial porque me permite calentar cosas de forma remota. Creé un elemento calefactor utilizando alambre de nichrome y lo envolví alrededor de un trozo de tejido empapado en líquido para humo, que también se conoce como líquido para máquinas de humo y es similar a los líquidos utilizados en vapeadores. Sellé la cámara y le hice el vacío lo más bajo que pude con mi bomba de vacío, que probablemente sea alrededor de mil micrones.
El líquido para humo se vaporiza y muestra claramente corrientes de convección. Sin embargo, a diferencia de las corrientes de convección en el aire, donde hay mucha turbulencia, estas parecen formar una corriente de flujo laminar con algunos espirales muy interesantes. No es exactamente un flujo laminar, diría que hay algo de turbulencia, pero es bastante cercano. Es realmente difícil capturarlo en video, tiene un aspecto fantasmal y traslúcido, que el video no logra mostrar en toda su profundidad. Para mejorar el contraste, llené la cámara de vacío con láminas de fieltro negro.
Dependiendo de las temperaturas, la posición del fluido de humo y cualquier otro obstáculo dentro de la cámara, así como la temperatura de las paredes que también generan corrientes de convección, la dirección del flujo no siempre será en forma de bucle. A veces, se forman sub-bucles y es muy difícil predecir qué ocurrirá exactamente. Posteriormente, añadí algunas luces LED en la parte frontal de vidrio y el calor que desprenden también genera corrientes de convección cerca del vidrio, produciendo corrientes de fluido que emergen del vidrio, donde se está calentando las moléculas.
Entonces, me pregunté qué sucedería si intentara encender una cerilla dentro de la cámara de vacío. Es posible que estén pensando que no se puede encender una cerilla en el vacío, ya que no hay oxígeno. Sin embargo, la cabeza de una cerilla tiene el comburente y el combustible combinados.
La única dificultad está en encender la cerilla en sí. Envolví un trozo de alambre alrededor de la cabeza de la cerilla, utilizando alambre de nichrome. En este video, podrán ver cómo la cerilla se enciende sin estar en un vacío, en la atmósfera normal. Mientras que en este otro video, se muestra la misma cerilla encendiéndose dentro del vacío. Como pueden ver, el elemento calienta la cabeza de la cerilla e incluso la enciende, pero no quema con una llama como lo hace en la atmósfera abierta.
El gas producido por la mezcla de comburente y combustible simplemente se pulveriza en distintas direcciones debido a que no hay gas contra el cual rebotar. No se forma una burbuja de gas caliente a su alrededor. Esto significa que la combustión solo puede continuar de grano en grano dentro de la cabeza de la cerilla. Verán cómo la combustión se propaga lentamente a través de la cerilla, expulsando pequeñas partes de esta mientras genera humo.
Debido a que el calor es mucho más intenso que solo el elemento calefactor, se produce una corriente de convección muy dramática desde donde se está quemando y pulverizando el gas. Verán cómo acelera el gas y luego asciende lentamente a medida que las corrientes de convección lo llevan hacia arriba.
