Como los medios granulares son intrínsecamente disipativos, el aporte externo de energía determina la configuración que adopta el medio en la situación fuera de equilibrio. En el caso de un medio granular sometido a una vibración vertical, el movimiento convectivo que aparece guarda ciertas similitudes con el que se da en los líquidos calentados desde abajo.

El origen de la convección es un tema debatido. Es un hecho que los granos casi siempre descienden cerca de las paredes laterales del recipiente y ascienden por el centro. Por otro lado, se puede tratar de definir una "temperatura granular" (relacionada con la agitación de los granos) que se difunde desde la base (que transmite su vibración a los granos) hacia la superficie libre.

En un experimento que hemos realizado, pusimos a vibrar un medio granular y medimos las velocidades de los granos cerca de las paredes. Hemos empleado una cámara de alta velocidad, que junto con la técnica llamada "particle tracking" nos permitió obtener la trayectoria de los granos en cada ciclo del movimiento vibratorio. Además, con un acelerómetro se obtiene el tiempo de vuelo: los granos empiezan a volar en el momento en que la aceleración vence a la gravedad, y el momento de aterrizaje queda registrado en la señal del acelerómetro. Conforme se aumenta la vibración, crece el tiempo de vuelo, hasta que -en el momento en que se iguala al período forzante- se produce una bifurcación: un desdoblamiento de período, de modo que los granos dan un salto largo (de mayor duración que el período forzante) seguido de uno corto (de menor duración).

La comparación con un modelo llamado "Inelastic Bouncing Ball Model" ayuda a comprender mejor el fenómeno, la influencia del rozamiento de las paredes y la formación de estructuras espaciales en la convección de un medio granular.

• Reprint del artículo "Convective motion in a vibrated granular media" en formato pdf.
• Reprint del artículo "Time resolved particle dynamics in granular convection" en formato pdf.

Hemos recogido gran cantidad de datos de los medios granualres sometidos a vibración, y eso nos ha permitido repasar en profundidad cuáles son las causas del movimiento convectivo. El documento que se propone a continuación contiene un resumen sistemático de este trabajo. 

• Memoria "Estudio experimental de la conveción granular" en formato pdf.