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Agua !!

Descubren que el agua puede formar puentes de hasta 2,5 centímetros.

Una investigación realizada en Austria ha producido un fenómeno que nunca había sido observado: agua contenida en dos cubetas de laboratorio, separadas un milímetro la una de la otra, y sometida a cargas eléctricas positiva y negativa, se salió de dichas cubetas para unirse entre ellas formando un puente de hasta 2,5 centímetros de longitud durante 45 minutos. Los científicos creen que el campo eléctrico es el que genera cargas electroestáticas en la superficie del agua, provocando el efecto puente.

Los investigadores utilizaron dos cubetas de 100 mililitros, agua tres veces desionizada (es decir, agua a la que se le han quitado los iones de carga positiva y negativa), y dos electrodos –un ánodo y un cátodo- introducidos en las cubetas y cargados de forma que generasen una diferencia de potencial entre ambas del orden de entre 15 y 25 kilovoltios.

Tras la formación del campo eléctrico, se produjo un puente cilíndrico de agua de un diámetro de uno a tres milímetros, en el momento inicial del experimento, en el que las cubetas estaban separadas por una distancia de un milímetro. La superficie del agua se encontraba a tres milímetros de distancia de los bordes de los contenedores, que el agua escaló para “encontrarse” en el exterior de éstos.

Calentamiento del agua

Poco a poco, los científicos fueron separando los recipientes pero el puente de agua se mantuvo, hasta alcanzar los 2,5 centímetros de longitud antes de que la estructura acuosa se rompiese.

De forma independiente a la longitud que tuviera el puente durante el proceso, se observó además que el agua fluía de una cubeta a otra, normalmente desde aquélla que contenía el ánodo hacia la que contenía el cátodo. La dirección del transporte de masa no pudo ser predicha.

Con el paso del tiempo, se comprobó asimismo que el puente de agua se calentaba, pudiendo alcanzar los 60 ºC después de 30 minutos, como consecuencia del campo eléctrico. Los científicos creen que la inestabilidad del puente tras los primeros 45 minutos podría estar ocasionada por este calentamiento.

Por último, las herramientas de medición empleadas por los investigadores revelaron la presencia de ondas de superficie y de oscilación internas de frecuencias de tres kilo hercios.

Posibles explicaciones

Para explicar el fenómeno, los científicos consideran que el campo eléctrico genera cargas electroestáticas en la superficie del agua que provocan el efecto puente. Según esta hipótesis, el campo eléctrico se concentra en el interior del líquido y convierte las moléculas de agua en una microestructura ordenada y estable que es la que hace que el puente se mantenga.

Esta hipótesis de la micro-estructura tiene su origen en el hecho observado de que la densidad del agua cambiaba entre los extremos de las cubetas y el centro del puente, dado que una micro-estructura que consistiera en una disposición de moléculas de agua podría tener una variación similar de la densidad.

¿Árboles sintéticos?

Crean un árbol sintético que transporta agua

Se trata de un sistema de microfluidos que emula el sistema vascular vegetal

Científicos de la Universidad de Cornell, en Estados Unidos, han creado un sistema de microfluidos que funciona como un árbol natural, siendo capaz de transportar agua sin necesidad de bombearla mecánicamente. Se trataría por tanto del primer árbol sintético, y ha sido generado con un hidrogel –un material polimérico comúnmente utilizado en la fabricación de lentes de contacto- cuyos poros eran de tamaño nanométrico. En dichos poros quedó atrapada el agua, generando presiones negativas de la magnitud de las observadas en los árboles, lo que permitió trasladar agua a grandes distancias, e incluso a partir de fuentes parcialmente secas. Por otro lado, la fuerza con que el agua fue transportada fue varias veces mayor que la que se produce dentro de un árbol real. El sistema podría utilizarse para mover líquidos y calor de forma pasiva, y para la extracción de agua de suelos con escasa humedad.

En qué consiste

El árbol sintético, que en realidad no tiene la apariencia de un árbol natural, consiste en dos círculos situados uno al lado del otro en el gel. Está asimismo diseñado con canales de microfluidos uniformemente divididos en espacios, para imitar el sistema vascular de los árboles.

En la naturaleza, los árboles aprovechan el agua gracias a unos tejidos tubulares denominados xilemas, que son como cuerdas que tiran de dicha agua desde el suelo y la distribuyen hacia las hojas. El agua en el xilema es manipulada con presión negativa, en lo que se llama un estado metastable (entre vapor y líquido).

El xilema es, por tanto, el tejido leñoso capaz de conducir líquidos en las plantas vasculares. Junto con otro tejido vascular, el floema, forma de hecho una red continua que se extiende a lo largo de todo el organismo de la planta. El sistema ideado por Stroock y Wheler emula dicho tejido.

Esta imitación, inicialmente, no era problemática ya que los capilares similares al xilema son relativamente fáciles de crear utilizando la microfabricación, explica la Universidad de Cornell. La dificultad radicó empero en la selección del material exacto para crear un sistema tan eficiente como el natural.