¿Vas a tomar agua? ¡¿No recuerdas lo que le hizo al cañón del Colorado?!

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Odiar al agua es fundamental para la vida.

“Imagina que eres una molécula de agua sobre una superficie hidrofóbica (que repele el agua). Quizás tengas la suerte de formar con otras moléculas de agua una gota,” como las que recientemente hemos observado en nuestros paraguas o en las hojas de los árboles. “Pero, ¿qué pasa si estás dentro en la parte de la gota de agua que está cerca de la superficie hidrofóbica?”  Te gustaría huir de la superficie, pero no puedes. ¡Qué frustración! Sufres el llamadao “efecto hidrofóbico.” Nos lo cuentan Steve Granick y Sung Chul Bae, “A Curious Antipathy for Water,” Science 322: 1477-1478, 5 December 2008 .

El efecto hidrofóbico es fundamental, por ejemplo, en biología (para la vida misma). Un ejemplo típico son las cadenas de aminoácidos, de los que la mitad son hidrofóbicos y la otra mitad hidrofílicos, permitiendo que las proteínas se plieguen de una forma muy complicada (estructura terciaria), fenómeno en gran parte supeditado al efecto hidrofóbico. Otro ejemplo, el hecho de que el agua y las grasas (como el aceite) no se mezclen es fundamental para al autoensamblado de estructuras moleculares como las membranas celulares. De hecho, nuestras células retienen agua en su interior gracias a este efecto.

A Kirk Douglas borracho, la borrachera le hace estar más sereno que nunca (lo confiesa su personaje, claro).

Los “borrachos” siempre han sido hidrófobos. Cada día están menos de moda los borrachos. Los nanotubos de carbono están cada día más de moda. ¿Son “borrachos” los nanotubos de carbono? Perdón. ¿Son hidrófobos? Sí. ¿Qué consecuencias tiene la hidrofobicidad del agua dentro de un nanotubo de carbono? Las moléculas de agua forman cadenas largas dentro del nanotubo, gracias a enlaces de hidrógeno (debidos a la polaridad de las moléculas de agua), mostrando una sorprendente propiedad: el flujo de dichas cadenas de agua en el nanotubo carece de fricción. ¿Cómo? Comportamiento “superfluido” para el agua dentro de un nanotubo de carbono. ¡Increíble! Más aún, el comportamiento es reversible. Si se baja la temperatura por debajo de 8°C, el nanotubo de carbono se vuelve hidrófilo y el comportamiento anterior desaparece. Esta observación experimental abre grandes posibilidades para el uso de los nanotubos de carbonos en la detección selectiva de compuestos químicos controlados por la temperatura. Especialmente de compuestos solubles en agua. 

Realmente, un comportamiento muy extraño. ¿Por qué? Los estudios por ordenador muestran que el comportamiento hidrofóbico del agua depende mucho del tamaño del objeto hidrofóbico y de su curvatura. Las moléculas de agua ante materiales hidrófobos de radio de curvatura menor que un nanómetro no son capaces de “notar” su hidrofobicidad. El comportamiento hidrofóbico habitual se observa en objetos cuya superficie es más plana que esto.

El mundo “nano”  siempre repleto de sorpresas. Su aprovechamiento, la nanotecnología, nos reserva muchas más sorpresas.

Odiar al agua es fundamental para la vida del “borracho.” También será fundamental para gran número de aplicaciones nanotecnológicas. Borrachos y tecnólogos compartiendo algo en común. Será el placer por el buen vino. Será el placer por la cerveza bien fresca. Hay que cantar: “Que será, será,” … vamos, canta con Doris Day.