Karışık kuruyemiş paketleri veya mısır gevreği kutuları açıldığında; ceviz, fındık ve badem gibi iri parçaların yüzeyde, leblebi ve çekirdek gibi küçük tanelerin ise tabanda toplandığı görülür. Bu durum, yerçekimi ve yoğunluk prensiplerine dair genel algının aksine, tanecikli maddelerin kendine has hareket mekanizmalarından kaynaklanmaktadır.
Tersine işleyen fiziksel süreç
Mısır gevreği kasesine dökülen fındıkların veya kuruyemiş paketindeki iri yemişlerin yüzeyde birikmesi, ilk bakışta paradoksal bir durum sunar. Normal şartlarda yağ ve su gibi iki sıvı karıştırıldığında, ağır olan sıvı yerçekimiyle dibe inerken hafif olanı yukarı iter. Ancak tanecikli karışımlarda süreç tamamen tersine işler. Paketi sallamak durumu düzeltmek yerine iri parçaların daha da yukarı çıkmasına neden olur. Bilim dünyasında "Brezilya fındığı etkisi" olarak adlandırılan bu olgu, tüm tanecikli karışımlarda boyutlara göre ayrışmayı tanımlar.
Sallantı anında oluşan boşluklar
Kavanoz veya paket her sallandığında, büyük bir kuruyemiş parçası az da olsa yukarı doğru ivmelenir. Bu yükselme anında büyük parçanın altında küçük bir boşluk meydana gelir. Çevredeki daha küçük parçalar, akışkan bir hareketle anında bu boşluğa dolar. Küçük tanelerin altı doldurması nedeniyle büyük parça eski konumuna geri dönemez. Her sallayışta tekrarlanan bu süreç, büyük parçanın kademeli olarak yüzeye ulaşmasını sağlar. Yüzeye çıkan büyük parça, genellikle orada kalarak sadece yukarı-aşağı zıplar; bazen alta inse bile birkaç sarsıntı sonrası yeniden üste çıkar.
Perkolasyon ve konveksiyon mekanizması
Bu ayrışma sürecinde "perkolasyon" ve "konveksiyon" adı verilen iki ana mekanizma birlikte çalışır. Perkolasyon, küçük parçaların büyük taneler arasındaki boşluklardan aşağı doğru süzülmesini ifade ederken; konveksiyon ise büyük parçaların yukarı doğru itilmesini açıklar. Kahve telvesinden süzülen suyun izlediği yola benzeyen bu hareketler, büyük ve ağır parçaları üst kısma taşır. Ancak araştırmacılar, sürece birden fazla etkenin katkıda bulunduğunu ve konunun bütünüyle çözülmüş sayılmadığını belirtmektedir.
Yoğunluk ve eylemsizliğin etkisi
Brezilya fındığı etkisinde yoğunluk oranı, parçaların davranışını belirleyen temel unsurlardan biridir. Büyük ve küçük parçalar aynı yoğunluğa sahip olduğunda, uzun süre sallansalar dahi ayrışmayabilirler; hatta belirli koşullarda büyük parçaların dibe indiği tersi durumlar gözlenebilir. Eylemsizlik prensibi de süreci etkileyen bir diğer faktördür. Örneğin pirinç dolu bir kaptaki badem, çevresindeki çok sayıda tanenin direnciyle karşılaşır. Daha hafif olan pirinç taneleri ise daha az sürtünmeye maruz kalarak boşluklara daha hızlı ulaşır.
Kabın geometrisi ve endüstriyel önemi
Tanelerin hareketini belirleyen bir diğer unsur ise kabın şeklidir. Martini kadehi formundaki kaplarda oluşan dolaşım hareketleri, büyük parçaları aşağı taşırken küçük taneleri üstte tutabilmektedir. Bu sezgiye aykırı özellikler, sadece kuruyemiş paketlerinde değil, gıda endüstrisinin genelinde büyük önem taşır. Bebek mamaları, pirinç, kahve, çikolata ve mısır gevreği gibi granüler maddelerin tamamı bu fiziksel kurallara tabidir. Doğada ise büyük kar kütleleri ve kum tepelerindeki desenler, granüler maddelerin sergilediği bu etkileyici hareketlerin sonuçlarıdır.