{"id":10598,"date":"2020-12-15T10:35:12","date_gmt":"2020-12-15T10:35:12","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ull.es\/portal\/hipotesis\/?p=10598"},"modified":"2021-03-04T10:55:30","modified_gmt":"2021-03-04T10:55:30","slug":"entre-dos-aguas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ull.es\/portal\/hipotesis\/entre-dos-aguas\/","title":{"rendered":"Entre dos aguas<\/strong>"},"content":{"rendered":"\n

FECHA: 30\/10\/20<\/p>\n\n\n\n

Xavier Gim\u00e9nez<\/strong>\/<\/p>\n\n\n\n

Universitat de Barcelona<\/strong>\/<\/p>\n\n\n\n

Valga el t\u00edtulo de la magn\u00edfica composici\u00f3n de Paco de Luc\u00eda, genio donde los haya, para ilustrar el contenido de este art\u00edculo, precisamente sobre el agua. No cabe otra conclusi\u00f3n, a tenor de la investigaci\u00f3n reciente sobre el preciado l\u00edquido, en la que se pone de manifiesto una m\u00e1s de las casi ochenta propiedades ex\u00f3ticas atribuibles al agua.<\/p>\n\n\n\n

En pocas palabras, lo que los resultados acaban de demostrar, fuera de toda duda, es que nuestra familiar e imprescindible substancia l\u00edquida vital, es en realidad una mezcla de dos l\u00edquidos simples. Tan rid\u00edculamente sencillo de decir, como complejo de entender.<\/p>\n\n\n\n

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Vayamos por partes.  Primero, un experimento que podemos hacer en casa. Colocamos un botell\u00edn lleno de agua en el congelador, y esperamos suficiente tiempo como para congelar su contenido. Si un buen n\u00famero de lectores realizaran el experimento, la mayor\u00eda obtendr\u00eda el resultado esperado, es decir, agua congelada. Pero en algunos casos, en cambio, el agua continuar\u00eda l\u00edquida. Cierto. A los \u201318\u00baC de los congeladores dom\u00e9sticos, se puede obtener agua l\u00edquida. Se denomina agua subenfriada<\/em>, y t\u00e9cnicamente se describe como un estado metaestable del agua<\/em>. Este palabro complicado, metaestable, nos indica que dar un peque\u00f1o golpe, o a\u00f1adir un granito de sal, o de hielo, al agua l\u00edquida subenfriada, provoca que se congele inmediatamente.<\/p>\n\n\n\n

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Experimentos un poco m\u00e1s sofisticados han permitido mantener este estado l\u00edquido, subenfriado, hasta \u201348.3\u00baC. Aunque ex\u00f3tica, el agua subenfriada est\u00e1 presente en la naturaleza. Muchas nubes, principalmente estratos y c\u00famulos, contienen una fracci\u00f3n importante de microgotas l\u00edquidas subenfriadas, a temperaturas entre \u201310 y \u201320\u00baC, por cierto m\u00e1s fr\u00edas que el aire circundante. Tanto es as\u00ed, que los aviones que cruzan estas nubes pueden experimentar una s\u00fabita congelaci\u00f3n de su superficie alada, precisamente por provocar esa perturbaci\u00f3n que lleva el agua a su estado natural a esas temperaturas, el hielo.  <\/p>\n\n\n\n

Tambi\u00e9n, algunos animales pueden sobrevivir a temperaturas bajo cero, gracias a prote\u00ednas que se adhieren a la capa de hielo e impiden su crecimiento en el interior de su organismo. Algo caso parecido ocurre en muchas plantas, por acci\u00f3n de la lignina o la suberina.<\/p>\n\n\n\n

No menos importante, el subenfriado se utiliza para preservar \u00f3rganos humanos en trasplantes. Un h\u00edgado subenfriado, por ejemplo, se puede mantener hasta cuatro d\u00edas sin da\u00f1o alguno, cuatro veces m\u00e1s que las t\u00e9cnicas habituales de preservaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

En la segunda parte de nuestro experimento sobre el proceso de subenfriado, investiguemos que ocurre m\u00e1s all\u00e1 de los \u201348.3\u00baC. A partir de esa temperatura, se produce lo que se denomina congelaci\u00f3n homog\u00e9nea, es decir, el paso al estado s\u00f3lido sin intervenci\u00f3n de \u201csemillas\u201d que nuclean el crecimiento del cristal\u2026 aunque eso no ocurre siempre. Si el enfriamiento es extraordinariamente r\u00e1pido, del orden de un mill\u00f3n de grados por segundo, se obtiene un extra\u00f1o s\u00f3lido, el denominado hielo amorfo o v\u00edtreo<\/em>, un s\u00f3lido cuya estructura no muestra el orden t\u00edpico de los s\u00f3lidos comunes.  Efectivamente, el nombre v\u00edtreo nos indica que el familiar vidrio es tambi\u00e9n un s\u00f3lido amorfo. En estos casos, incluso la distinci\u00f3n entre s\u00f3lido y l\u00edquido no est\u00e1 clara, puesto que el mismo vidrio s\u00f3lido es capaz de fluir, aunque muy lentamente. Lo podemos comprobar en los ventanales de los edificios muy antiguos, que muestran un grosor mayor en la base que en altura, precisamente por la acci\u00f3n de la gravedad y la capacidad de fluir.<\/p>\n\n\n\n

Formas de obtener este hielo amorfo incluyen tambi\u00e9n la deposici\u00f3n de peque\u00f1as gotas sobre superficies met\u00e1licas muy fr\u00edas, incluso por debajo de \u2013150\u00baC. Los diferentes experimentos en esas raras condiciones metaestables revelan una riqueza de comportamientos totalmente inesperada. Por ejemplo, el hielo amorfo se obtiene en dos tipos, de densidades muy diferentes, que al calentar por encima de \u2013137\u00baC primero, y \u2013123\u00baC despu\u00e9s, muestran transiciones al estado l\u00edquido subenfriado del que ya habl\u00e1bamos\u2026 pero estados l\u00edquidos diferentes, seg\u00fan la densidad. En particular, el existe un hielo amorfo de baja densidad<\/em>, parecido al hielo t\u00edpico, que a su vez da lugar al agua l\u00edquida subenfriada de baja densidad. Es una estructura abierta de las mol\u00e9culas de agua, enlazadas entre s\u00ed por los famosos puentes de hidr\u00f3geno, tal como muestra la parte inferior de la figura:\"Imagen<\/p>\n\n\n\n

En la parte superior, se muestra la estructura del l\u00edquido de alta densidad, donde se aprecia que las mol\u00e9culas de agua se disponen en una configuraci\u00f3n m\u00e1s compacta.  <\/p>\n\n\n\n

El hecho relevante, y lo que parecen mostrar los experimentos m\u00e1s recientes, es que el agua l\u00edquida es una mezcla fluctuante entre los dos tipos de estructuras mostradas, de alta y baja densidad, reflejo de los estados v\u00edtreos s\u00f3lidos a muy baja temperatura. El agua, por tanto, son dos l\u00edquidos, que adem\u00e1s fluct\u00faan entre s\u00ed, como \u201cnadando entre dos aguas\u201d. <\/p>\n\n\n\n

A pesar de ser estados ex\u00f3ticos, en realidad tienen un impacto tecnol\u00f3gico nada despreciable. El estudio de prote\u00ednas y otras biomol\u00e9culas, a partir de la denominada crio-microscop\u00eda electr\u00f3nica, refleja fielmente el estado real de su entorno biol\u00f3gico. Y ello ha sido posible pese a congelar estas biomol\u00e9culas. \u00bfEl truco? Congelar el agua hasta obtener hielo amorfo, que no distorsiona la estructura como s\u00ed lo hacen las t\u00e9cnicas tradicionales mediante rayos X. Es un paso decisivo hacia el dise\u00f1o de medicamentos mucho m\u00e1s eficientes.<\/p>\n\n\n\n

Otro ejemplo m\u00e1s que la exploraci\u00f3n del conocimiento nos guarda magn\u00edficas sorpresas, por supuesto insospechadas.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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