Un poco de historia (reciente) sobre las ondas de Faraday

Charlista: Prof. Nicolás Mujica, Departamento de Física - FCFM, Universidad de Chile 

Título: "Un poco de historia (reciente) sobre las ondas de Faraday"

Resumen: Las ondas de Faraday son un ejemplo paradigmático de la materia fuera del equilibrio. Son ondas no lineales de superficie que aparecen cuando una capa de un líquido es vibrada verticalmente, con una amplitud por sobre un valor crítico. Estas ondas toman diferentes formas y simetrías, tales como líneas, cuadrados, hexágonos, o cuasi-cristales. Su aparición es resultado de una inestabilidad paramétrica; la gravedad efectiva se vuelve función del tiempo. Michael Faraday las descubrió, y describió en 1831, tratando de entender un fenómeno no lineal acústico, el de las figuras de Chlandi.

En esta charla presentaré un conjunto de resultados experimentales obtenidos durante los últimos 15 años en el Laboratorio de Materia Fuera del Equilibrio del DFI. Demostraré que a casi 190 años de su descubrimiento este sistema experimental tiene aún mucho que enseñarnos, y con qué sorprendernos también. 

Forzado correctamente, este sistema muestra la existencia de una estructura localizada, el solitón hidrodinámico no propagativo. Éste puede interactuar con otros solitones, y eventualmente coalescer, o separarse, dependiendo de sus fases. Cuando siente una inclinación de la celda, decide moverse. Si le arrojamos una o más gotas, es capaz de atajarlas y jugar a ser un malabarista. Por otro lado, con ondas de Faraday extendidas espacialmente, el gradiente de velocidad a la línea de contacto del líquido con la pared de la celda induce hermosos flujos estacionarios, de frecuencia 0, justo a la interfase aire-líquido, formando una estructura de tipo erizo de tierra. Y si miramos con atención al interior del volumen del líquido, también se observan patrones espaciales de flujos estacionarios. 
Todo esto ocurre con una simple capa líquida vibrada.