A cero grados Celsius el agua se congela y convierte en hielo. Es un dato tan básico, tan de Perogrullo, que lo saben hasta los niños de primaria. Lo que menos gente conoce es que si se dan las condiciones adecuadas esa norma general puede alterarse y el agua permanece en estado líquido durante un rango mayor de temperaturas bajo cero. Hasta ahora los científicos habían logrado de hecho extenderlo hasta los -38 grados. Ahora, en un nuevo giro del que se hace eco Nature Communications, han conseguido bajar aún más en esa escala y extenderla hasta los -44.
Para lograrlo, como recoge Live Science, los responsables del experimento han generado un contexto muy particular. Primero, han trabajado con gotas muy pequeñas, de entre 2 y 150 nanómetros. Segundo, echaron mano de una superficie especialmente blanda: el octano, con el que generaron espacios que mantenían las gotas con una forma redondeada y a una presión elevada.
Una curiosidad de lo más útil
Dada su complejidad, para observar el proceso de congelación, los investigadores utilizaron de la conducción eléctrica —hielo y agua no se comportan de la misma forma— y la luz emitida en el espectro infrarrojo. Entre otras cuestiones, el equipo descubrió que cuanto más pequeñas eran las gotas con las que trabajaba, mayor intensidad de frío necesitan para convertirse en hielo.
De ahí que los responsables del estudio trabajasen con un catálogo tan amplio de pequeñas gotas. “Cubrimos todos esos rangos para poder entender en qué condición se formará el hielo, qué temperaturas, qué tamaño de las gotas”, explica Hadi Ghasemi, profesor de ingeniería mecánica de la Universidad de Houston y uno de los coautores del estudio a Live Science. La sorpresa llegó cuando el equipo empezó a trabajar con gotas de 10 o menos nanómetros. Al manejar las muestras más pequeñas comprobaron que el hielo no aparecía hasta que se alcanzaban los -44.
La pregunta del millón, llegados a este punto del estudio, es: además de engrosar el anecdotario científico, ¿para qué sirve exactamente el experimento? “Hay muchas formas en las que se puede utilizar este conocimiento para diseñar las superficies y evitar la formación de hielo”, aclara Ghasemi. Una de sus aplicaciones sería, por ejemplo, la prevención del hielo en los materiales artificiales, algo especialmente interesante en el campo de la aeronáutica. Otros campos en los que también puede resultar de utilidad es la meteorología o incluso la criopreservación.
“Descubrimos que si una gota de agua está en contacto con una interfaz blanda la temperatura de congelación podría ser significativamente más baja que la de las superficies duras”, abunda el experto en una nota publicada por la Universidad de Houston (UH).
En el pasado, el propio Ghasemi había participado ya en la fabricación de un material repelente de hielo de aplicaciones aeroespaciales. Con su nuevo hallazgo va un paso más allá.
Imágenes | Carlos Benayas (Flickr) y Stuardo Herrera (Flickr)
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