Hace algunos meses hablábamos de mecánica de fluidos y de un curiosísimo fenómeno mediante el cual una gota de líquido dispuesta sobre una superficie inclinada no sólo no descendía, sino que incluso llegaba a ascender por la misma si dicha superficie vibraba de una forma adecuada (véanse los vídeos en el artículo reseñado anteriormente). Este fenómeno puede tener su interés en procesos científicos o industriales en los que haya que controlar el movimiento de pequeñísimas porciones de líquido. Pues bien, como en tantas otras ocasiones parece que la Madre Naturaleza ya había descubierto procesos como éstos en los que la histéresis del ángulo de contacto de las gotas con la superficie resulta en un movimiento «hacia arriba» del líquido. Esto es lo que describen Manu Prakash, David Quéré, y John W. M. Bush, del MIT y de la Escuela Superior de Física y Química industrial de París, en un trabajo titulado
publicado en Science. En este trabajo Prakash et al. estudian el mecanismo por el que algunas aves acuáticas se alimentan. Pensemos en algo obvio pero no frecuentemente considerado: los picos de las aves no están preparados para la succión. En parte por esto es por lo que vemos por ejemplo a las aves zancudas realizar esos movimientos de cuello para conseguir ingerir con ayuda de la gravedad los peces que capturan. La situación es diferente en el caso de las aves acuáticas que se alimentan de insectos. Estos se encuentran en la superficie del agua, y deben ser capturados junto con el líquido en el que se hayan. La técnica que usan las aves en este caso es tremendamente interesante. En primer lugar, el ave nada en rápidos círculos, creando un vórtice que lleva hasta la superficie a insectos y pequeños crustáceos. A continuación, «picotea» el agua con una frecuencia de en torno a 1.5 Hz, realizando movimientos rápidos de apertura y cierre del pico, mediante los cuales gotas de líquido de unos 2mm suben por el interior del mismo a una velocidad de 1 m/s hasta llegar a la garganta del ave. Estas gotas transportan consigo pequeños insectos que le sirven de alimento.
Credit: M. Prakash et al. – Science 320(5878):931-934
La explicación del fenómeno es similar a la de las gotas de líquido que subían por la superficie vibrante, y tiene que ver con los diferentes ángulos de contacto en un extremo y otro de la gota (el -interno- más cercano a la garganta y el -externo- más cercano al extremo del pico. Esta diferencia de ángulos hace que al cerrar el pico la parte interna alcanza el ángulo de avance por lo que se desplaza hacia la garganta, mientras que el lado externo no se mueve. Al abrir el pico ocurre lo contrario: el lado interno no se ve afectado, y el lado externo alcanza el ángulo de recesión, como se ve en la figura superior. Hay que tener en cuenta que el proceso necesita estar cuidadosamente ajustado, ya que un cierre excesivo causaría un aplastamiento de la gota, con ambos extremos moviéndose en sentidos opuestos, mientras que una apertura excesiva rompería la gota en dos mitades.
Esta investigación tiene dos vertientes. Por un lado pone de manifiesto la fragilidad de los ecosistemas ante la intervención humana. Los vertidos de aceites o de productos tensoactivos procedentes de los detergentes alteran la tensión superficial del líquido, haciendo que el mecanismo de alimentación (que es innato) del ave se torne ineficiente e incluso ineficaz. Por otra parte, este tipo de fenómenos podría ponernos en camino –según se apunta– a ventanas autolimpiables, o a superficies que sean adherentes sólo para los líquidos que fluyan en un cierto sentido.
La Singularidad Desnuda 