octubre 24, 2021
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Ciencia y Tecnología

Científicos logran algo casi imposible: crear gotas cuadradas

Con este experimento, los científicos buscaron romper el equilibrio termodinámico y controlar la reacción de los líquidos ante situaciones inesperadas.

Omar Téllez
Científicos logran algo casi imposible: crear gotas cuadradas
Este experimento puede ser el primer paso para grandes avances científicos. Foto: https://www.aalto.fi/
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“Las cosas en equilibrio tienden a ser bastante aburridas”, dice el científico Jaakko Timonen, quien usó esa idea para lograr algo que parecía imposible: crear gotas cuadradas.

Timonen y su equipo, de la Universidad Aalto, en Finlandia, realizaron un trabajo en el que se propusieron alterar el equilibrio termodinámico y tratar de controlarlo para hacer que todas las gotas fueran de forma esférica.

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En un comunicado, los científicos explican que cuando dos sustancias se juntan, eventualmente alcanzan una estabilidad llamada “equilibrio termodinámico”.

Ejemplos de esto es el aceite que flota sobre el agua, o la leche con el café creando una mezcla uniforme.

Con su investigación, los científicos de la Universidad Aalto se propusieron alterar esa estabilidad y descubrir si hay formas de controlar la forma en la que los líquidos reaccionan al mezclarse.

Gotas cuadradas, un desafío a la naturaleza

Este 15 de septiembre, el equipo de Jaakko Timonen publicó un trabajo en la revista especializada Science Advances.

En el artículo, explica que “es fascinante sacar a los sistemas del equilibrio y ver si las estructuras que no están en equilibrio pueden controlarse o ser útiles”.

Para poder sacar de equilibrio a las estructuras, el equipo combino distintos aceites con varias constantes dieléctricas y conductividades.

Posteriormente, esos líquidos fueron sometidos a un campo eléctrico.

“Cuando activamos un campo eléctrico sobre la mezcla, la carga eléctrica se acumula en la interfaz entre los aceites”, explica en un comunicado Nikos Kyriakopoulos, coautor del artículo.

“Esta densidad de carga corta la interfaz del equilibrio termodinámico y la convierte en formaciones interesantes”.

Después de someterlos a los campos eléctricos, esos líquidos fueron confinados en una hoja delgadas.

Esto permitió que los aceites se transformaran en varias gotas y patrones completamente inesperados.

De acuerdo con la investigación, con este experimento se pueden crear gotas cuadradas y hexagonales con lados completamente rectos.

Formación de gotas cuadradas
Foto: https://www.aalto.fi/

Estas formaciones de gotas cuadradas o con lados planos son prácticamente imposibles de encontrar en la naturaleza.

“Todas estas formas extrañas son causadas y sostenidas por el hecho de que el movimiento de las cargas eléctricas que se acumulan en la interfaz les impide colapsar y volver al equilibrio”, explica Geet Raju, otro de los autores del artículo.

¿Para qué sirve este experimento?

Más allá de hacer que las gotas dejen de ser redondas, con este experimento se demostró la capacidad de crear estructuras temporales con un tamaño controlado y bien definido que se pueden encender y apagar con voltaje.

Esto es algo que los investigadores tienen planeado seguir explorando, ya que se puede utilizar para crear dispositivos ópticos controlados por voltaje.

Además, el resultado de este experimento demostró la capacidad de crear poblaciones interactivas de microfilamentos rodantes y microgotas.

Según el comunicado, esto puede imitar el comportamiento colectivo de microorganismos como bacterias y microalgas.

Más allá de un desafío a la naturaleza, la creación de gotas cuadradas puede ser un primer paso para encontrar más usos al control del comportamiento de los líquidos y sus estructuras.