sábado, 2 de enero de 2016

Los zapateros y la tensión superficial


La carrera del lagarto basilisco sobre la superficie del agua es un espectáculo que merece la pena contemplarse… si uno viaja a América. Menos espectacular, pero igual de interesante resulta observar el movimiento de los zapateros sobre la superficie de un río. La habilidad de estos insectos se explica recurriendo a la tensión superficial, una propiedad de los líquidos que los induce a comportarse como si su superficie fuera una lámina elástica; significa esta afirmación que los líquidos, debido a las fuerzas de cohesión entre sus moléculas, se resisten a aumentar su superficie; dicho con otras palabras, los insectos caminan con sus largas patas sin hundirse debido a que su pequeño peso no supera la fuerza requerida para penetrar en la superficie del agua.

Además de permitir el modo de vida de los zapateros, la tensión superficial es responsable de la forma esférica de las gotas de lluvia (la esfera es el cuerpo sólido que, para un volumen determinado, tiene la menor superficie posible), de las burbujas de jabón y de la elevación del agua por los capilares. Y no sólo eso, la limpieza también depende de esta magnitud. El agua caliente limpia mejor que la fría, porque aquélla tiene menor tensión superficial que ésta, lo que le permite penetrar con más facilidad en los poros y fisuras de los objetos que se lavan; con otras palabras, es mejor agente de mojado, igual que los detergentes y jabones, que bajan aún más la tensión superficial. No para aquí las consecuencias de la manipulación de esta magnitud, las disoluciones de baja tensión superficial (casi dividen por dos la del agua) pueden actuar como desinfectantes porque, al aumentar la capacidad del agua para atravesar la pared bacteriana, penetran en su interior e impiden su crecimiento. Todavía me queda por recordar que la impermeabilidad de las lonas de los toldos se debe a la tensión superficial: el agua llena los poros del tejido formando una única superficie, pero si se toca la lona con la mano, se rompe la superficie, el agua atraviesa entonces el tejido comenzando el goteo.

Una vez apagado el ordenador, si el virtuoso lector quiere experimentar el fenómeno, llene de agua un vaso, tome una aguja, un alfiler o un clip y deposítelo con cuidado sobre la superficie del líquido, verá que no se hunde; incluso, si es mañoso, podrá aumentar el número de objetos flotantes. ¿Hasta cuántos? Pruébelo.

9 comentarios:

C. Armesto dijo...

Estimado amigo

Los zapateros, Gerris lacustris, son una especie de insectos hemípteros; se hallan en Europa, no en América. Los he visto en ríos del noroeste español durante el verano.

Cordiales saludos de Epi

C. Armesto dijo...

Estimado amigo

Estimo que la masa del insecto (un zapatero) puede ser unos 20 miligramos, muy poquito. La tensión superficial no necesita ser muy grande para mantenerlo encima del agua.

Saludos

C. Armesto dijo...

Estimado amigo

El empleo agua caliente durante el lavado se debe a que su tensión superficial es menor y por tanto, el agua caliente es mejor agente de mojado (penetra mejor en los poros de la ropa); pero si el detergente ya baja la tensión superficial, puede ser innecesario que el agua esté caliente.

Saludos

C. Armesto dijo...

Estimado amigo

La medida de la tensión superficial puede constituir una prueba de diagnóstico. La tensión superficial de la orina tiene un valor determinado (aproximadamente sesenta y cinco milinewton cada metro), pero en presencia de bilis (detergente producido por el hígado) el valor disminuye (cerca de cincuenta y cinco): en tal caso el médico sospecha que el hígado funciona mal.

Saludos

C. Armesto dijo...

Estimado amigo

1º Lo diré con palabras sencillas: la mayor o menor atracción entre las moléculas es la causa de la tensión superficial, de la que depende el comportamiento de los líquidos. Cuanto mayor es la tensión superficial mayores son las fuerzas de atracción intermoleculares.

2º Lo diré ahora de manera técnica: la tensión superficial del mercurio (465.10-5 N/m) es mayor que la del agua (73.10-5), que es mayor que la del benceno (29.10-5); porque la fuerza del enlace metálico es mayor que la del enlace por puente de hidrógeno, que es mayor que las fuerzas de van der Waals.

Saludos

C. Armesto dijo...

Estimando amigo

1º La presión necesaria para inflar los pulmones depende de la tensión superficial del agua y del radio de los alvéolos (minúsculas balones que forman parte de los pulmones). Sin una sustancia surfactante (tensioactiva) la elevada tensión superficial del agua impide que los alveolos de los pulmones se inflen. La sustancia surfactante (tensioactiva), que recubre los alvéolos, reduce la tensión superficial en un factor de alrededor de quince, y así permite que se inflen los pulmones.

2º De las consideraciones anteriores puedes deducir la importancia de la tensión superficial y de la sustancia tensioactiva tanto en la respiración normal como en el caso de enfermedades pulmonares.

Saludos

C. Armesto dijo...

Estimado amigo

1º. Sí se conoce la fórmula química del agente tensioactivo de los pulmones. Un lípido de complicado nombre, la dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC, o dipalmitoil-lecitina, o factor surfactante), es el componente principal del agente tensioactivo, que producen unas células alveolares de los pulmones.

2º. Efectivamente, algunas hormonas (la tiroxina, la cortisona y el estradiol) estimulan la producción del agente tensioactivo.

Saludos

C. Armesto dijo...

Estimado amigo

Los zapateros (Gerris lacustris) a los que aludí, que caminan sobre el agua dulce, nada tienen que ver con los Pyrrhocoris apterus, insectos que también llaman en algunos lugares zapateros.

Añado, como curiosidad, que los zapateros son muy útiles en los estanques porque, siendo carnívoros, se alimentan de los molestos mosquitos.

Saludos

C. Armesto dijo...

Estimado amigo

Sí que existen insectos emparentados con los zapateros: los pulgones, cigarras y chinches pertenecen al mismo orden zoológico. Ahora bien, fíjate que guardan el mismo parentesco que nosotros con los gorilas, papiones o lemures.

Saludos