Cuando una pompa se congela a bajo cero sobre una superficie helada, no se escarcha de manera uniforme: decenas de cristalitos se sueltan del frente de hielo y giran en remolinos por la película, como una bola de nieve de juguete, hasta que crecen y se sueldan. Quien los mueve es un flujo de tensión superficial variable —el efecto Marangoni, alimentado por el propio tensioactivo y por el calor que libera el hielo al crecer—, como midió el equipo de Virginia Tech en 2019.
Qué necesitas
- Solución con glicerina al ~20% y tensioactivo al ~3% (la glicerina retrasa la evaporación y da tiempo a congelar).
- Una superficie metálica enfriada a −10 °C o menos.
- Linterna o LED lateral, y una lupa o el macro del móvil.
- Una pajita o varita pequeña para soplar la pompa.
- Ambiente por debajo de cero.
Cómo hacerlo
Enfría la bandeja metálica a −10 °C en el congelador y llévala al exterior si la temperatura lo permite. Sopla una pompa pequeña con la pajita y deposítala con suavidad sobre la bandeja. Observa desde el primer segundo: verás cristalitos girando en remolino por la película —el efecto bola de nieve— hasta que crecen, se tocan y la pompa queda esmerilada. Ilumina desde el lateral con la linterna y usa la lupa o el macro para fotografiar los patrones. Repite en días distintos: la temperatura y la humedad cambian el dibujo en cada intento.
Por qué funciona
El hielo empieza a crecer donde la pompa toca la superficie fría y, al cristalizar, el agua libera calor. La base de la película queda así más templada que la cúpula y, como la tensión superficial depende de la temperatura, ese gradiente de tensión pone el líquido en movimiento (Marangoni térmico). Esas corrientes arrancan cristalitos del frente de hielo y los pasean en remolinos por toda la pompa; cada cristal sigue creciendo mientras viaja, hasta que se encuentran, se sueldan y la esfera entera queda esmerilada. Es el mecanismo que Ahmadi y colaboradores filmaron y midieron en 2019. La humedad y la temperatura ambiente cambian el resultado en cada intento: por eso cada pompa helada es única, como una huella dactilar.
Errores a evitar
No ilumines la pompa desde arriba con un foco fuerte antes de que congele: el calor acelera la evaporación y la pompa muere antes de solidificar. Ilumina de lado y con luz fría.