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Adolfo Marroquín

Ciencia Fácil

La naturaleza también hace puentes

En un artículo anterior, titulado “Los insectos nos enseñan a trabajar mejor en equipo”, les decía que muy al contrario de lo que sucede en el tráfico de vehículos humanos, las hormigas viajan sin atascos en su tráfico, de forma fluida y rápida, siguiendo sus propios caminos, que son marcados químicamente. Se ha descubierto que por muy denso que sea ese tráfico, nunca se altera su velocidad.

Cuando sus caminos se llenan de hormigas, parecen convertirse en un grupo que se mueve en conjunto; es como si todos los coches en un tramo de nuestras carreteras se convirtieran de pronto en un tren, en el que cada coche sería uno de los vagones del mismo. Los atascos de tráfico para las hormigas harían ineficaz su trabajo, por lo que desarrollaron un sistema que mantiene a todas ellas en movimiento y a una velocidad óptima. La comprensión e imitación de cómo las hormigas se auto organizan en grupos que se mueven en bloque, podría reducir el tiempo y la energía que desperdiciamos los humanos, a lo largo de nuestras carreteras, en cuanto llegan las horas punta.

Otro escenario en el que podríamos aprender, de la biomimética en general y de las hormigas en concreto, es el de la gestión de desastres. En el caso de las hormigas, ante una catástrofe, natural o provocada, pero real para ellas, se organizan inmediatamente de forma que en pocos instantes las decisiones están tomadas, comunicadas, comprendidas y acatadas por todos los miles de componentes de la colonia.

Ambas ideas, la de la óptima circulación colectiva y la de gestión de desastres, se ponen a prueba cuando la caravana de hormigas encuentra en su camino un obstáculo imprevisto, como sería el caso de la rotura de una rama por la que están circulando o la aparición en su camino de una zona inundada ¿Qué hacer ante la aparición de obstáculos?

Pues en ese caso se pone en marcha nuevamente la llamada inteligencia colectiva es decir la búsqueda inmediata de soluciones y la ejecución, igualmente inmediata, de las acciones que procedan para salvar el obstáculo, lo que pasa por tender puentes, aéreos o flotantes sobre el agua, o bien formando una balsa con sus propios cuerpos cuando hay que cruzar una larga distancia.

Una rama que se rompe no puede ser un problema que impida a las hormigas, crean un puente con sus cuerpos y siguen adelante. Si aparece una zona con agua y hay que cruzarla, pues las hormigas crean una balsa con sus propios cuerpos y se cruza. En todo caso el principio de seguridad debe ser siempre tenido en cuenta por parte del equipo de hormigas, de forma que también en este caso la unión hace la fuerza, pero además hace también al equipo más seguro, con lo que no es fácil hundirlo, ni siquiera empujándolo hacia el fondo…

Pero una vez más la Naturaleza, así con mayúsculas en señal de respeto a esa gran maestra, da un paso más y nos muestra que esa capacidad de construir puentes cuando se necesitan no es sólo cosa de los seres vivos, puesto que se ha descubierto que el agua, en determinadas circunstancias, puede llegar a formar puentes, que llegan a medir hasta 2,5 centímetros y mantenerse suspendidos en el aire hasta 45 minutos.

 El experimento se ha hecho utilizando dos cubetas de 100 mililitros con agua desionizada, es decir agua a la que se le han quitado los iones de carga positiva y negativa, y colocando en las cubetas dos electrodos, uno positivo (ánodo) y otro negativo (cátodo), 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 de forma natural 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 libre superior del agua se encontraba a tres milímetros de distancia de los bordes de los contenedores, distancia que el agua de cada uno de ellos escaló para encontrarse en el exterior, en la parte superior, con la del otro, observándose entonces que el agua fluía de una cubeta a otra, desde la que contenía el ánodo (+) hacia la que contenía el cátodo (-).

Para explicar el fenómeno, se trabaja con la hipótesis de que el campo eléctrico genera cargas electrostáticas en la superficie del agua que provocan el efecto puente. Según esta hipótesis, el campo eléctrico se concentra en el interior del líquido y dota a las moléculas de agua de una microestructura ordenada y estable que es la que hace que el puente se mantenga.

El agua es sin duda una sustancia extraña, en relación con la que se han realizado numerosos intentos para establecer su estructura, más allá de la escala de su molécula, formada como se sabe por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, pero se trata de una difícil tarea por la compleja red de los enlaces de hidrógeno, que se consideran responsables de muchas de las propiedades especiales del agua, manifestación de su desconcertante estructura.

Adolfo Marroquín Santoña

Noticias y comentarios sobre temas científicos

Sobre el autor

Adolfo Marroquín, Doctor en Física, Geofísico, Ingeniero Técnico Industrial, Meteorólogo, Climatólogo, y desde 1965 huésped de Extremadura, una tierra magnífica, cuna y hogar de gente fantástica, donde he enseñado y he aprendido muchas cosas, he publicado numerosos artículos, impartido conferencias y dado clases a alumnos de todo tipo y nivel, desde el bachillerato hasta el doctorado. Desde este blog, trataré de contar curiosidades científicas, sobre el clima y sus cambios, la naturaleza, el medio ambiente, etc., de la forma más fácil y clara que me sea posible.


julio 2013
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