El poder de una gota de agua

En el último capítulo de Crónicas Científicas Macarena Rojas Abalos conversó con Leonardo Gordillo, académico del Departamento de Física de la USACH, sobre la mayor capacidad de erosión de una gota de agua frente a una esfera sólida.

El pensador chino, y creador del taoísmo, Lao Tse, conocido por describir el funcionamiento dual de la naturaleza y reflexionar en torno a la existencia humana, caracterizaba al agua como una sustancia fluida, suave y con una gran capacidad para ceder. De hecho, un refrán muy conocido de la filosofía taoísta dice: “El agua desgastará la roca, que es rígida y no puede ceder. Por regla general, lo que es fluido, blando y que cede vencerá a lo que es rígido y duro“.

Leonardo Gordillo es doctor en física y desde que hizo su posdoctorado en la Universidad de Minnesota, se interesó por un tema muy particular: la gota de agua. La pregunta que lo motivó, junto a su equipo de investigación, fue muy particular: ¿Es posible que una gota de agua erosione una superficie más que una esfera sólida al caer? 

Para tratar de responder esta incógnita, los científicos estudiaron la fuerza y presión que la gota de agua ejercía al caer. La suposición era que si una gota era blanda, no debía hacer mucha fuerza y si era “dura”, su fuerza debía ser mayor. Para sorpresa de los investigadores había escasos estudios sobre qué fuerzas hacen las gotas cuando impactan una superficie, una pregunta clave por la aplicabilidad de este fenómeno. Mediante sus observaciones, descubrieron que las gotas de aguas era capaces de erosionar superficies sólidas, tales como la arcilla o el yeso, incluso más que al compararlas con la caída de bolitas de acero.

Algo que en Occidente iba contra de toda predicción ya que históricamente se presupuestaba que la masa es más importante o que en su defecto persistencia es clave para generar desgaste en cualquier superficie. Por su parte, en Oriente se propone que “lo que es blando es fuerte”, siguiendo la filosofía ancestral. De esta forma, la humilde gota de agua, cava y horada en los sólidos. Entonces, ¿quién tiene la razón? El investigador concluye que ambas culturas, por igual, explican el efecto de erosión que es capaz de realizar la gota de agua.

La investigación, que logra resolver un dilema físico, además, es importante en diversas industrias para optimizar procesos, como por ejemplo, en la industria química, especialmente con las pinturas y la impresión.