A veces, los avances más interesantes en la ciencia surgen cuando menos se lo espera. Esto fue lo que ocurrió en la Universidad de Massachusetts Amherst, donde un estudiante de posgrado, Anthony Raykh, descubrió un líquido que se moldea a sí mismo, desafiando lo que sabemos sobre el comportamiento de los fluidos.
Raykh estaba estudiando una mezcla aparentemente simple: aceite, agua y partículas magnéticas de níquel. Normalmente, el aceite y el agua se repelen y terminan separándose o formando gotas pequeñas al agitarse. Este fenómeno se debe a la tensión superficial, que empuja a los líquidos a minimizar su área de contacto para alcanzar el equilibrio más eficiente en términos de energía.
El fenómeno que sorprendió a los científicos
Pero este experimento no se comportó como dictan los libros de texto. Al agitar la mezcla, el líquido resultante no formaba gotas redondeadas ni se separaba. En su lugar, adoptaba repetidamente una estructura estable con forma de urna o jarrón. Lo más curioso es que, aunque se agitara una y otra vez, la mezcla volvía a adquirir la misma forma.
Esta autoformación estructural desconcertó a los investigadores, ya que, según las leyes de la termodinámica, un sistema debe buscar el estado de menor energía, lo que normalmente implica superficies más pequeñas. En cambio, este líquido creaba una forma que aumenta la superficie, un comportamiento que, a simple vista, parecía contradecir la física clásica.
El papel clave de las partículas magnéticas
La clave de este comportamiento está en los pequeños fragmentos de níquel magnético que contenía la mezcla. Estas partículas, al ser agitadas, forman pequeñas cadenas llamadas dípoles magnéticos. Es decir, las partículas se alinean entre sí como imanes en miniatura y se atraen unas a otras.
Estas cadenas se posicionan en la superficie de la mezcla, como si fueran un esqueleto invisible que ayuda a mantener la forma de urna. En lugar de que las fuerzas de tensión superficial dominen, son las interacciones magnéticas las que toman el control, estabilizando una estructura que normalmente no podría sostenerse.
No se rompen las leyes de la física, se reinterpretan
Aunque el comportamiento de esta mezcla puede parecer una anormalidad, no infringe ninguna ley fundamental. Lo que ocurre es que, en este caso, las interacciones a nivel microscópico entre partículas cambian el comportamiento global del sistema. Este tipo de fenómeno, donde los detalles pequeños alteran el comportamiento del conjunto, es raro, pero no imposible.
Pensemos en ello como en una bandada de aves: cada una sigue reglas simples de movimiento, pero juntas forman patrones sorprendentes y coordinados. Del mismo modo, las partículas de níquel no tienen «intención» de crear una urna, pero su interacción colectiva produce una forma reconocible y estable.
Aplicaciones futuras: de líquidos inteligentes a nuevos materiales
Este descubrimiento, publicado en la revista Nature Physics, podría tener implicaciones significativas en distintas áreas de la ciencia y la tecnología. Si aprendemos a controlar este tipo de comportamientos, podríamos desarrollar líquidos programables o adaptativos que cambien de forma al recibir un impulso externo como un campo magnético, una vibración o un movimiento.
Imaginemos un material que se ensambla solo cuando recibe una señal, o un líquido que adopta diferentes formas según su uso. En el futuro, esto podría aplicarse en la fabricación de componentes que se autoorganizan, en la medicina para dirigir fármacos dentro del cuerpo, o incluso en la creación de obras artísticas fluidas y reconfigurables.
Un recordatorio del valor del error
Quizá lo más inspirador de esta historia es que el descubrimiento fue completamente accidental. No había una intención previa de crear un líquido autoformativo, pero el error en el laboratorio llevó a una de esas coincidencias científicas que abren nuevas puertas.
Este tipo de hallazgos recuerda al descubrimiento de la penicilina o del microondas: avances que comenzaron con una observación inesperada y cambiaron por completo su campo. Por eso, en la ciencia, también hay espacio para la intuición, la curiosidad y los accidentes afortunados.