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Haga sus propios copos de nieve, e ilumine su árbol con peces eléctricos

Ya que el anticiclón no parece dispuesto a soltarnos y a falta de Navidades blancas, ¿qué tal aprovechar las vacaciones para fabricar sus propios copos de nieve en casa?

Copo de nieve fotografiado al microscopio. Imagen de Kenneth Libbrecht.

Copo de nieve fotografiado al microscopio. Imagen de Kenneth Libbrecht.

El físico de Caltech (EEUU) Kenneth G. Libbrecht es probablemente el mayor experto mundial en cristales de hielo: los crea, los estudia y los fotografía para comprender cómo se forman y en qué medida sus simétricas formas caprichosas dependen de factores como el grado de humedad, la presión o las variaciones sutiles de temperatura. Sus hermosas imágenes están libres de Photoshop; son fotomicrografías reales de copos sabiamente iluminados para que la luz se descomponga en los colores del arco iris.

Y por cierto, hasta tal punto las condiciones de crecimiento del cristal determinan su forma que Libbrecht ha desmontado el viejo mito según el cual no existen dos copos de nieve iguales: utilizando condiciones idénticas, el físico ha logrado crear cristales que son auténticos gemelos idénticos. Y no solo de dos en dos, sino hasta en grupos de varios.

En su web, Libbrecht detalla paso a paso una receta para crear copos de nieve en casa, que resumo aquí. Estos son los materiales necesarios:

Esquema del aparato para crear copos de nieve. Imagen de Kenneth Libbrecht.

Esquema del aparato para crear copos de nieve. Imagen de Kenneth Libbrecht.

  • Una botella pequeña de plástico (con tapón)
  • Tres vasos de poliestireno
  • Una esponja pequeña de 1 cm de grosor
  • Hilo de náilon
  • Aguja de coser
  • Cuatro alfileres
  • Un clip
  • Toallas de papel
  • Cinta adhesiva
  • Unos cinco kilos de hielo seco (puede comprarse por ejemplo aquí)

Primero, se corta el fondo de la botella de plástico a 1 cm de la base. En este fondo se encaja una esponja circular, que se fija clavando cuatro alfileres en los laterales. La esponja y el fondo de la botella se perforan en su centro con una aguja en la que se ha enhebrado el hilo de náilon. Este se fija al exterior de la base con cinta adhesiva, y en el otro extremo se ata el clip para que sirva de peso. La longitud total del hilo debe ser tal que, al volver a colocar el fondo a la botella y ponerla boca abajo, el clip quede dentro de la botella sin llegar al borde del cuello.

Todo este tinglado de la botella, una vez mojada la esponja con agua del grifo, se introduce en los vasos de poliestireno rellenos de hielo seco machacado, como muestra la figura, y se cubre con toallas de papel alrededor de la botella. Con los materiales que Libbrecht utiliza, el vaso que rodea la botella debe agujerearse por la base, pero el físico aclara que esta disposición es solo una sugerencia.

Copos de nieve creados en el experimento. Imagen de Kenneth Libbrecht.

Copos de nieve creados en el experimento. Imagen de Kenneth Libbrecht.

Lo importante es que en la botella se creen dos zonas, templada y húmeda arriba, fría y seca abajo. El agua de la esponja supersatura el aire de vapor, que difunde pasivamente hacia abajo (el aparato se llama cámara de difusión). Al encontrar la zona fría, comienza a cristalizar en torno a un sitio de nucleación, suministrado por las irregularidades del hilo, y a los pocos minutos comenzarán a aparecer los cristales como los de la foto.

Según explica Libbrecht, esto mismo sucede en la atmósfera cuando el aire cálido y húmedo encuentra aire frío. Según la temperatura de este sea mayor o menor de 0 ºC , se forma lluvia o nieve. Cada gota de lluvia o copo de nieve lleva en su interior alguna partícula de polvo que sirve para la nucleación.

Obtener fotografías como las de Libbrecht es algo mucho más complicado, ya que esto requiere un microscopio en frío. Pero los cristales de nieve que se forman pueden verse a simple vista o con una lupa.

Otra sugerencia para Navidad es controlar las luces del árbol mediante peces eléctricos, para quienes tengan acuario y sean además un poco frikis. La propuesta viene del Laboratorio de Peces Eléctricos dirigido por Jason Gallant en la Universidad Estatal de Michigan (EEUU).

Gallant aclara que los peces realmente no alimentan la iluminación del árbol, sino que controlan el parpadeo de las luces. Es decir, que el montaje es una manera navideña y original de comprobar cómo los peces eléctricos africanos Gymnarchus, según el científico fáciles de encontrar en las tiendas de acuarios, navegan y se comunican con impulsos eléctricos; cada vez que el pez emite un pulso, el árbol se ilumina.

Pez eléctrico africano Gymnarchus. Imagen de Wikipedia.

Pez eléctrico africano Gymnarchus. Imagen de Wikipedia.

Para poner en práctica la idea de Gallant se necesita algo de material electrónico, pero también ciertos conocimientos de informática para programar una plataforma Arduino. La lista de los componentes necesarios y el código para programar el sistema se detallan en el blog de Gallant. Feliz navidad y felices experimentos.

1 comentario · Escribe aquí tu comentario

  1. Gracias por los buenos consejos … es muy agradable de leer que … ..y …… instructiva.

    26 diciembre 2016 | 15:12

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