Una investigación desarrollada por dos científicos de la Universidad Nacional del Sur (UNS) y el CONICET logró reformular una ecuación utilizada desde hace más de dos siglos para explicar cómo se comporta el agua sobre distintas superficies. El hallazgo, publicado en una de las revistas científicas más prestigiosas del mundo, abre nuevas posibilidades para aplicaciones en biomedicina, energía, nanotecnología, industria farmacéutica y ciencias ambientales.
El trabajo fue realizado por el investigador Gustavo Appignanesi y el doctorando Nicolás Loubet, ambos de la ciudad de Bahía Blanca. Los resultados fueron publicados en la revista científica Journal of the American Chemical Society (JACS), considerada una de las publicaciones más influyentes en el campo de la química.
Un descubrimiento que desafía una teoría vigente desde 1805
Desde hace más de 200 años, la denominada ecuación de Young, formulada por el científico británico Thomas Young en 1805, se utiliza para describir cómo una gota de agua se extiende o permanece compacta sobre una superficie.
Sin embargo, la nueva investigación demuestra que ese fenómeno no depende únicamente de las características del material sobre el que cae el agua, sino también de propiedades propias de la estructura molecular del líquido.
Los investigadores descubrieron que la red de enlaces de hidrógeno que forma el agua establece límites fundamentales entre los estados de humectación y no humectación, aportando por primera vez una explicación molecular de un fenómeno que hasta ahora se describía únicamente a escala macroscópica.
“Sinceramente creo que el hecho de que el trabajo de nuestro grupo haya podido reformular conceptos tan básicos y a su vez tan esenciales en campos muy diversos y relevantes, excede completamente lo que uno alguna vez pudo haber soñado”, expresó Appignanesi.
El coeficiente molecular que permite predecir el comportamiento del agua
Como parte del estudio, los científicos desarrollaron el denominado coeficiente molecular de humectación (Ωm), una herramienta que permite medir la capacidad de una superficie para estabilizar el agua.
A partir de este parámetro comprobaron que materiales muy diferentes entre sí, como el grafeno, la sílice o distintas monocapas sintéticas, presentan patrones universales de comportamiento cuando interactúan con el agua.
El hallazgo permitió concluir que la humectación no depende tanto de las propiedades particulares de cada superficie, sino de la capacidad general que tienen para compensar alteraciones en la red de enlaces de hidrógeno del agua.
Aplicaciones en medicina, energía y nanotecnología
Los resultados tienen potencial para transformar múltiples áreas tecnológicas y científicas.
Entre las aplicaciones posibles se destacan el diseño de materiales hidrofóbicos e hidrofílicos, superficies autolimpiantes, sistemas de liberación controlada de medicamentos, sensores nanotecnológicos, baterías acuosas, tecnologías de desalinización, purificación de agua y nuevos desarrollos farmacéuticos.
Además, el descubrimiento permitirá mejorar la comprensión de cómo interactúa el agua con distintos materiales, un aspecto clave para numerosas industrias.
“Esperamos que este enfoque tenga el potencial de habilitar nuevas estrategias de diseño racional en numerosos campos”, destacó Appignanesi.
Un aporte científico de alcance mundial realizado desde Bahía Blanca
La publicación en Journal of the American Chemical Society representa un importante reconocimiento internacional para la investigación desarrollada en la Universidad Nacional del Sur.
Según destacaron los autores, el trabajo es el resultado de décadas de investigación colectiva y de aportes realizados por distintos integrantes del grupo científico de la UNS y el CONICET.
El descubrimiento no solo aporta una nueva explicación sobre uno de los fenómenos físicos más estudiados de la historia, sino que también propone una nueva forma de comprender la interacción entre el agua y los materiales, con potencial impacto en múltiples disciplinas científicas y tecnológicas.
