Algo completamente inusual ocurre cuando una gota de vidrio fundido cae en el agua: a medida que se enfr√≠a, se forma una estructura con aspecto de renacuajo que en un extremo es a prueba de balas y en el otro es absurdamente fr√°gil. Esta extra√Īa formaci√≥n se conoce desde hace 400 a√Īos, pero hasta hace poco los cient√≠ficos no hab√≠an averiguado por qu√© se vuelven casi indestructibles.

¬ŅQu√© tan indestructibles? Pues en un v√≠deo publicado hace unas semanas, el presentador de SmarterEveryDay, Destin Sandlin, se puso a disparar contra estas gotas del pr√≠ncipe Rupert ‚ÄĒse llaman as√≠ porque el pr√≠ncipe Rupert de Alemania obsequi√≥ cinco de estos inusuales objetos al rey de Inglaterra Carlos II en el a√Īo 1661‚ÄĒ. Las balas, para desconcierto de Sandlin, se desintegraban al colisionar contra la cabeza de la gota. El sorprendente resultado ya no es m√°s un misterio.

Hacer una gota del pr√≠ncipe Rupert (o l√°grima holandesa) es sencillo, solo se necesita fundir vidrio con un alto coeficiente de dilataci√≥n t√©rmica ‚ÄĒel vidrio se expande cuando se calienta‚ÄĒ como cal sodada (mezcla de √≥xido de calcio e hidr√≥xido de sodio) o vidrio con plomo (conocido como cristal). Luego se deja caer una gota fundida dentro de un recipiente de agua fr√≠a, el cual inmediatamente disminuye su temperatura a trav√©s de un proceso llamado ‚Äúenfriamiento‚ÄĚ. ¬°Y es entonces cuando comienza la magia!

Advertisement

Mientras la gota se enfría rápidamente, su capa exterior experimenta una disminución de temperatura más rápida que la interior, y esto provoca fuerzas extremas de compresión en el exterior, a la vez que una fuerte tensión (tracción, en el sentido más técnico). Estas dos fuerzas (compresión y tracción) son las causantes de la increíble resistencia de las gotas del príncipe Rupert. Usualmente, esas fuerzas internas son las que provocan que el vidrio sea tan frágil, pero la compresión externa contrarresta lo que sucede al interior, provocando que sea imposible causar la mínima grieta al martillar la cabeza del vidrio o incluso al dispararle.

En un art√≠culo publicado por la revista Applied Physics Letters, cient√≠ficos del Centro para Procesamiento de Materiales y Tribolog√≠a (Center for Materials Processing and Tribology) de la Universidad Purdue detallan c√≥mo descubrieron el misterio de estas gotas utilizando la fotograf√≠a: emplearon filtros polarizados para mostrar visualmente las l√≠neas de tensi√≥n en las ‚Äúl√°grimas‚ÄĚ de las gotas. Esas im√°genes fueron luego procesadas empleando complejas t√©cnicas matem√°ticas que permitieron a los investigadores calcular la tensi√≥n de compresi√≥n existente en el interior, la cual rondaba las 7 toneladas por cent√≠metro cuadrado. Esto, cre√≠an, permit√≠a que las gotas fueran tan fuertes como algunos aceros (al menos de manera parcial).

No olvidemos que el otro extremo de la gota del pr√≠ncipe Rupert presenta una ‚Äúcola‚ÄĚ larga y delgada que es, en comparaci√≥n con la cabeza, incre√≠blemente fr√°gil. En 1994, investigaciones similares determinaron que romper la cola de esta gota produce grietas que viajan hacia su cabeza a una velocidad de 6500 kil√≥metros por hora, liberando enseguida toda la tensi√≥n de compresi√≥n, e instant√°neamente convirtiendo el objeto de vidrio en polvo.

Advertisement

¬ŅQu√© significa, entonces, esta investigaci√≥n para ti? (Aparte, claro, de los geniales v√≠deos en YouTube del vidrio casi indestructible). Bueno, cuando est√°s pinchando el protector de vidrio que cubre tu smartphone o tablet, lo que menos deseas es que de pronto estalle. Entender c√≥mo son creadas las l√°grimas del pr√≠ncipe Rupert puede mostrarnos el camino para, en el futuro, crear material de vidrio incluso m√°s fuerte. Quiz√°s un d√≠a la pantalla de tu m√≥vil realmente sobrevivir√° a una ca√≠da al suelo.