Esculturas de agua

17/05/2014 0 comentarios
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Desde hace siglos construimos fuentes como esculturas de agua en movimiento con las que embellecer espacios públicos y privados. Distintos elementos tecnológicos han permitido algunos diseños recientes de fuentes originales y curiosas.

Mira que es divertido jugar con el agua. Hay pocas cosas más apasionantes para un chaval que chapotear, pisar los charcos, hacer presas en los ríos o llenar globos de agua. Y es que ese medio, por una parte tan natural como que conforma nuestros cuerpos en un 65%, está lleno de comportamientos peculiares y misteriosos. Ya de mayores parece que nos gusta menos involucrarnos directamente y preferimos limitarnos a observar. Nos convertimos en espectadores, y para eso se construyen esas grandes esculturas con agua en movimiento que son las fuentes.

Tenemos fuentes en la historia desde tiempo inmemorial. Algunas especialmente llamativas por jugar con el ruido del agua al caer o con el frescor que produce la evaporación, como es el caso de las construcciones árabes, siendo la Alhambra de Granada un ejemplo magnífico. Otras han incorporado monumentales esculturas a su diseño, merece la pena ir al palacio real de La Granja de San Ildefonso a recorrer las 16 fuentes que adornan sus jardines. Muchas se han convertido en iconos, mitos, fuente de supersticiones generadoras de deseos...

Sin duda tienen también su vertiente científicotecnológica, y vamos a ver a continuación algunos ejemplos interesantes. El elemento clave de la fuente es el chorro, una caudal de agua que sale por una tobera y que viaja por el aire hasta caer a un estanque. Las fuentes juegan con chorros verticales y chorros oblicuos; juegan también con la iluminación por la noche. Veamos algunas variantes modernas.

Para empezar lo que se puede hacer con una multiplicidad de toberas controladas electrónicamente. Se trata de muchas toberas pequeñas de las que el agua cae verticalmente. Abriéndolas y cerrándolas de forma sincronizada se consiguen figuras en la lámina de agua que va cayendo. Es in sistema binario de líneas llenas o vacías de agua con el que hacer dibujos que van cayendo

 

Este vídeo corresponde a fuente que da la hora, está en la estación de tren de Osaka, en Japón. Hay variantes circulares de esta idea, como la de un centro comercial en Corea del Sur (ver aquí), pero me parece mucho menos elegante que la japonesa, la verdad.

En la gran mayoría de las fuentes que encontramos las toberas producen chorros de agua en "régimen turbulento". Cuando un fluido circula puede hacerlo en régimen laminar o turbulento. En el primer caso las moléculas se mueven a lo largo de trayectorias uniformes, formando capas o láminas con la misma dirección y sentido; mientras que en el caso turbulento se mueven siguiendo trayectorias erráticas, desordenadas, formando torbellinos. Que el flujo se establezca de una u otra forma depende de características del fluido (densidad, viscosidad), de su velocidad y de las condiciones del entorno por el que circula.

Cuando vertemos agua de una botella con cuidado, o abriendo poco un grifo, se producen caudales laminares, sin embargo en las toberas típicas de las fuentes, con las velocidades que ha de adquirir el agua para que los chorros sean grandes, el flujo es siempre turbulento. Sin embargo, es técnicamente posible evitar esas turbulencias y convertir el chorro a flujo laminar. Para ello se construyen toberas especiales en las que se obliga al caudal a dividirse en multitud de porciones, por ejemplo obligándolo a pasar por un montón de pajitas de las de beber, de forma que en todas ellas se prioriza mucho la dirección de movimiento, evitando torbellinos. Con este tipo de toberas se consiguen fuentes muy curiosas. Dado que el flujo laminar está pocas veces en nuestra experiencia cotidiana en esas dimensiones resultan bastante sorprendentes. Veamos un caso procedente de un hotel en Dubái:

Vamos a ver un posible refinamiento más. Los chorros normalmente los vemos reflejando la luz ambiente; para conseguir más efectos visuales se puede iluminar con luces de diferentes colores. Un efecto aún más curiosos se obtiene al "meter luz dentro del chorro" (entre comillas porque eso requiere una explicación). El agua tiene un índice de refracción un 30% mayor que el aire, número que refleja que la luz viaja un 30% más despacio. Ese número, el índice de refracción, es el que gobierna la forma en que rebota la luz al llegar a la frontera entre dos medios. Así, cuando la luz es emitida dentro de un medio de índice más alto que el del entorno se produce un fenómeno conocido como "reflexión total interna". En las condiciones en que se produce esta situación la luz va rebotando por el interior sin poder salir. Ese principio es el que utiliza la fibra óptica para transmitir información, y se puede utilizar también para producir bonitos chorros de colores como los del siguiente vídeo:

En el ejemplo anterior se utiliza la reflexión total interna en un chorro laminar, pero no es imprescindible, también se produce en chorros turbulentos, eso sí siempre con la iluminación desde dentro del agua. Para concluir estas notas sobre la tecnología de las fuentes, una en la que con luz y movimiento de chorros (turbulentos), la fuente baila un tema de Whitney Houston, en Dubái también.