¿Ciencia entendible?

Cuando el agua hierve aparecen burbujas debido a que las moléculas del agua se mueven muy rápido y el agua pasa de líquido a vapor. La formación de estas cavidades es un ejemplo de cavitación y se llama ebullición. Algo parecido puede ocurrir manteniendo la temperatura constante y cambiando la presión de manera súbita. La cavitación comprende la formación, el crecimiento y, en muchos casos, el colapso de cavidades llenas de vapor o de una mezcla de vapor y gases dentro de un líquido. Cuando estas cavidades colapsan pueden liberar gran cantidad de energía en regiones muy pequeñas, generando temperaturas y presiones extremadamente altas durante tiempos muy cortos. Por ello, la cavitación puede erosionar metales, dañar las hélices de los barcos y las turbinas hidráulicas.

Cuando la cavitación es provocada por ondas sonoras o por pulsos de presión, recibe el nombre de cavitación acústica. Por ejemplo, ocurre durante el paso de una onda de choque (ver “¿Qué es una onda de choque?”) como las que se emplean en litotricia, terapia extracorpórea con ondas de choque y diversos procesos biotecnológicos.

La onda de choque produce primero un aumento muy brusco de la presión y, casi de inmediato, una disminución de la misma llamada fase de rarefacción. Si durante esa fase la presión en el fluido cae lo suficiente, pueden formarse numerosas microburbujas. Estas burbujas crecen rápidamente y, cuando la presión vuelve a aumentar, colapsan de forma violenta. Durante el colapso pueden generarse microchorros de líquido de alta velocidad y ondas de choque secundarias de corto alcance capaces de concentrar gran cantidad de energía en regiones muy pequeñas.

En ocasiones se distingue entre cavitación real y pseudocavitación. La cavitación real ocurre cuando la presión disminuye tanto que las fuerzas de cohesión entre las moléculas del líquido ya no son suficientes para mantenerlas unidas (vaporización). En cambio, la pseudocavitación se refiere al crecimiento de burbujas a partir de microburbujas de gas que ya existían en el líquido. También puede originarse en núcleos de cavitación, es decir, impurezas, partículas microscópicas o pequeñas imperfecciones presentes en el líquido que favorecen la formación y el crecimiento de burbujas.