Imagen izquierda: molienda de espresso, imagen derecha: molienda de filtro.
El punto en el que se produce el atasco depende de múltiples factores, incluida la fricción entre las partículas, la facilidad con que se deforman y tanto el tamaño como la forma de las partículas involucradas. El bloqueo ocurre cuando hay suficientes partículas en contacto para formar una red de partículas conectadas (JM Valverde et al, 2004), que transmite fuerza por toda la cama.
Este punto, cuando la densidad se vuelve lo suficientemente alta como para que las partículas formen una conexión en todo el lecho, se denomina umbral de percolación.
El umbral de percolación
La 'percolación' en este contexto no se refiere al agua que pasa a través de los huecos en la cama de café, sino que se refiere a la interconexión de la cama en sí. A medida que aumenta la densidad y, por lo tanto, el número de conexiones entre partículas, las partículas tienden a conectarse juntas en grupos. Estos grupos forman conexiones de largo alcance que eventualmente abarcan todo el lecho; esta es la umbral de percolación.
El umbral de percolación: a) a baja densidad, existen pocas interacciones entre partículas. b) El aumento de la densidad, al agregar más partículas, conduce a más interacciones entre las partículas, formando grupos. c) Los conglomerados forman interacciones de mayor alcance a medida que aumenta la densidad. d) En el umbral de percolación, una cadena de interacciones se extiende por todo el lecho.
Este concepto está relacionado matemáticamente con nuestro concepto habitual de percolación, que es el agua que pasa a través de un medio poroso. En ese caso, los poros, en lugar de las partículas, deben estar interconectados a través del lecho de una manera similar para permitir que el agua pase a través.
Relación de aspecto
La relación de aspecto es la relación entre las dimensiones más larga y más corta de una partícula (piense en esto como largo y ancho). Las esferas tienen una relación de aspecto de 1: 1, mientras que las formas más alargadas tienen relaciones más altas.
La relación de aspecto de esta partícula es la relación entre la dimensión más grande (a) y la dimensión más pequeña (b), aproximadamente 1: 2
Las partículas con una relación de aspecto más alta se filtrarán a una densidad más baja.