La física está en todas partes y a veces más cerca de lo que nos pensamos. En un mundo en el que podemos descubrir particulas más pequeñas de lo que podemos imaginar, es difícil pensar que queden misterios ocultos en lo más cotidiano de la vida, y sin embargo los hay. Por ejemplo el que contamos hace poco sobre esa gota que siempre cae cuando acabamos de servir el té o el vino; o por ejemplo el que os traemos hoy, donde os explicaremos por qué un líquido no se esparce infinitamente en una superficie plana.
A todos nos parece lógico que el agua u otro líquido se quede formando gotas en lugar de esparcirse por toda la mesa, hasta que uno piense sobre ello detenidamente. En un líquido las moléculas que lo componen se mueven libremente las unas sobre las otras, por lo que cuando cae algo de líquido a una superficie este se esparce.
Por qué se esparce un líquido
Para que nos entendamos, cuanto más alto está algo, más energía potencial tiene; y cuanta menos energia tiene algo, más estable es su estado. Por tanto todas las partículas de agua querrían estar lo más estables posibles, es decir, lo más abajo posible. Es por eso que los líquido se esparcen cuando no hay un contenedor que los retenga. Por eso bebemos el agua de un baso, pero el filete lo podemos poner en una fuente o en un plato.
La pregunta surge cuando nos imaginamos qué debería pasar siguiendo este principio básico que hemos planteado. Según lo que hemos dicho lo lógico es pensar que el líquido se esparcerá todo lo posible hasta cubrir toda la superficie con una capa de solo una molécula de alto; pero no es así. Hay un punto en el cual las moléculas de agua deja de esparcirse y se quedan quitas formando una gota de hasta varios milímetros de grosor. ¿Por qué? Esto era un misterio hasta que unos investigadores publicaron un artículo.
La explicación real
Hasta hace bien poco se creía (y estoy seguro que alguno ha pensado en ello) que el motivo era la tensión superficial. Pero esto no es así, la tensión superficial es lo que hace que tengan la forma redondeada que tienen, y que no es lo más plana posible. Sin embargo, aún con tensión superficial la gota debería esparcirse indefinidamente puesto que no tiene limitaciones en la parte inferior.
La solución real a este problema es que existen unas fuerzas intermoleculares entre la superficie donde se encuentra el líquido y las propias moléculas del líquido que equilibran y hacen que no sea energéticamente rentable seguir esparciéndose. Al final, curiosamente, la solución es muy parecida a la de la entrada que antes mencionábamos sobre las gotas que caen al servir un líquido.
Fuente | PRL