La gota de agua más limpia del mundo revela por qué nada está verdaderamente limpio

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Investigadores de la Universidad de Tecnología de Viena han creado la gota de agua más limpia del mundo.

En condiciones normales, no importa qué tanto te esfuerces en hacer que algo sea limpio, una fina capa de moléculas siempre termina cubriendo la superficie e identificarlas puede ser complicado.

Para obtener más información, Ulrike Diebold de la Universidad Tecnológica de Viena y sus colegas investigaron cómo un trozo de dióxido de titanio (TiO2) puede ensuciarse en condiciones controladas.

Cuando las superficies de TiO2 se exponen a la luz ultravioleta, reaccionan de manera que “se comen” los compuestos orgánicos que contienen, dice Diebold. Esto le da a estas superficies una cantidad de propiedades útiles; por ejemplo, un espejo recubierto con TiO2 repelerá el vapor de agua incluso en un baño lleno de vapor.

Pero déjelos demasiado tiempo en una habitación oscura, dijo Diebold, y se forma la misteriosa capa de suciedad.

La mayoría de las explicaciones propuestas para esto involucran algún tipo de reacción química con el vapor de agua ambiental. Pero Diebold y sus colegas aplicaron la gota de agua ultrabrillante a la superficie y demostraron que el agua sola no causa la aparición de la capa.

Sin embargo, crear esa gota súper limpia  fue un desafío. El agua se contamina muy fácilmente con trazas de impurezas y no existe agua perfectamente pura.

Para acercarse lo más perfectamente posible a la pureza, el equipo de Diebold tuvo que diseñar un dispositivo especializado que llevó el agua hasta sus límites.

En una cámara del dispositivo había vacío, con algo parecido a un “dedo” colgando del techo el cual estaba enfriado a menos 140 grados Celsius. Luego, los investigadores lanzaron una muestra delgada y purificada de vapor de agua desde una cámara adyacente al vacío, de modo que el agua formó un carámbano en la punta de ese dedo. Después, los investigadores permitieron que el carámbano se calentara y derritiera, de modo que goteara sobre una pieza de TiO2 antes de evaporarse rápidamente en la cámara de presión ultrabaja. Posteriormente, el TiO2 no mostró signos de la película molecular que algunos investigadores sospechaban provenía del agua.

“La clave es que ni el agua ni el dióxido de titanio habían estado expuestos al aire antes”, dijo Diebold.

Las exploraciones de seguimiento de TiO2 usando microscopios y espectroscopios mostraron que la película no estaba compuesta de agua o compuestos relacionados con el agua en absoluto. En cambio, el ácido acético (que le da al vinagre su sabor agrio) y el ácido fórmico, un compuesto similar, sí aparecieron en la superficie. Ambos son subproductos del crecimiento de las plantas y están presentes solo en pequeñas cantidades en el aire, pero, aparentemente, hay suficiente material flotando para ensuciar una superficie que se limpia a sí misma.

Fuente: New Scientist.

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