El extraño control de la geometría en los líquidos

Experimento mental

El mundo de lo muy pequeño ya no es algo que se escape a la experiencia diaria; los científicos esculpen habitualmente las superficies de los sólidos molécula a molécula, o fabrican nanomotores o elementos de circuitos electrónicos completamente invisibles. Con este panorama, los comportamientos de gases, líquidos y sólidos a esa escala se convierten en factores muy importantes. Un investigador español, Carlos Rascón, ha encontrado, trabajando junto al especialista británico Andrew Parry, que la geometría de una superficie (su forma), resulta ser decisiva para el modo en que se produce la adsorción de un líquido en ella.La adsorción es la capacidad de un sólido de atraer a su superficie moléculas de gases o soluciones con los que está en contacto. Es la adsorción la que se manifiesta como condensación capilar en superficies paralelas (lo que, por ejemplo, hace que las galletas se pongan blandas poco a poco) o como wetting en superficies planas (cuando un espejo se empaña, por ejemplo). Lo que han encontrado Rascón y Parry, y han explicado en la revista Nature (26 de octubre) es que estos dos fenómenos, básicamente distintos, se producen en función de las condiciones geométricas existentes.

Rascón explica que pusieron en marcha un experimento mental, en el cual una pared sólida se puede convertir en dos paredes paralelas unidas por la base y estudiaron cómo un fenómeno se convierte en otro al entrar en contacto la pared convertible con un gas e ir cambiando su geometría. Los dos científicos se asombraron al comprobar que emergieron nuevos comportamientos intermedios de adsorción -verdaderos eslabones perdidos en la física de superficies- que dependen crucialmente de la forma de la pared. Por ejemplo, al estudiar lo que pasa en una superficie parabólica vieron que el gas no cambiaba a líquido a pesar del aumento de presión hasta que se alcanzaba una presión determinada y entonces se situaba el líquido en el fondo.Los investigadores ven aplicaciones posibles a este hallazgo en los sistemas que controlan cantidades muy pequeñas de fluidos, en los chips electrónicos (que se diseñarían para repeler los líquidos y así evitar problemas) o como medio de medir la presión parcial de un gas (midiendo la cantidad de líquido adsorbido.