Reformulan una ley física de 200 años sobre la humectación del agua
NewsITe
Un equipo de científicos de la Universidad Nacional del Sur (UNS), con sede en Bahía Blanca, logró reformular una ecuación física clásica utilizada desde hace más de dos siglos para describir cómo se comporta el agua al entrar en contacto con diferentes superficies. El trabajo, firmado por los investigadores argentinos Gustavo Appignanesi y Nicolás Loubet, fue publicado en la prestigiosa revista científica Journal of the American Chemical Society.
La investigación revisa y amplía la histórica ecuación de Young, una ley que explica cómo una gota de agua se extiende o mantiene compacta según la naturaleza de la superficie sobre la que se apoya. Desde una mesa de madera hasta la pantalla de un celular, ese ángulo que forma la gota ha sido, durante 200 años, la medida de cuánto “acepta” o “rechaza” el agua un determinado material.
El aporte argentino demuestra que, detrás de ese comportamiento visible, hay un principio universal ligado a la propia estructura molecular del agua. Los investigadores comprobaron que, más allá de las diferencias químicas entre materiales como el vidrio, el grafeno o la sílice, todos pueden describirse bajo un mismo marco cuando se consideran las energías propias del agua.
El coeficiente molecular de humectación, la clave del hallazgo
Como parte de la reformulación, los autores introducen el concepto de coeficiente molecular de humectación, un parámetro que permite cuantificar si una superficie es capaz de compensar la “penalización” que sufre el agua cuando sus enlaces de hidrógeno se distorsionan o se interrumpen al contacto con otro material.
De acuerdo con el modelo propuesto, cuando ese coeficiente es positivo, la superficie tiende a atraer el agua y favorecer su expansión; cuando es negativo, prevalece el efecto contrario y el líquido se retrae, dando lugar a gotas más compactas. Al expresar los clásicos ángulos de contacto en función de este nuevo parámetro, superficies químicamente muy distintas muestran un comportamiento sorprendentemente similar.
Impacto en biomedicina, energía y nanotecnología
El resultado sugiere que los límites entre humectación y no humectación están dictados principalmente por la escala energética propia del agua, y no solo por las características del material que la contiene, como establecía el enfoque tradicional. Esto abre la puerta a un marco más preciso y predictivo para diseñar interfaces donde el agua juega un rol central.
- Desarrollo de materiales biomédicos que controlen mejor la interacción con líquidos corporales.
- Optimización de superficies en sistemas de energía, como baterías y dispositivos de almacenamiento.
- Diseño de recubrimientos especiales para aplicaciones ambientales y de nanotecnología.
El trabajo de Appignanesi y Loubet aporta una mirada renovada sobre un problema clásico de la física y ofrece herramientas para anticipar cómo se comportará el agua en contextos tecnológicos y naturales muy diversos.
Con esta reformulación de una ley que se utiliza desde hace 200 años, la ciencia argentina suma un avance conceptual de proyección internacional, con posibles aplicaciones en industrias estratégicas y en el estudio de procesos fundamentales de la naturaleza.
