El hielo más caliente

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Jonah es un escritor que trabaja en un libro titulado “El día que acabó el mundo”, en el que describirá lo que hicieron distintas personalidades en la fecha que fue arrojada la bomba atómica sobre Hiroshima en 1945. Entre estas personas, se encuentra Félix Hoenikker, un eminente científico ya fallecido quien estuvo involucrado en el proyecto Manhattan, el programa del gobierno de Estados Unidos que construyó aquella arma. A través de entrevistas con distintas personas que lo conocieron, Jonah no sólo descubre la agria personalidad del sujeto, sino que también este habría descubierto un material con propiedades bastante peculiares llamado hielo-9, una forma novedosa en que los átomos de agua se ordenan y comprimen al momento de congelarse. Quien alguna fuera supervisor de aquel personaje, el doctor Asa Breed, le explica al escritor sobre un problema de logística militar, la dificultad de movilizar vehículos en medio de un camino fangoso: para solucionarlo un infante de marina llevaría consigo una pequeña cápsula con partículas de hielo-nueve. Al arrojarla sobre la superficie, el barro y sus alrededores se congelarían, permitiendo el paso de cualquier vehículo. El hielo-9, explica Breed, es una forma de agua cristalina que se funde a los 45° C.

“Hay varias maneras en el que ciertos líquidos pueden cristalizarse –se pueden congelar-. Varias formas en que sus átomos se pueden apilar y comprimir de una manera ordenada y rígida”. El viejo de manos manchadas me invitó a pensar en las distintas formas en que balas de cañón podrían apilarse sobre un patio, en varias maneras en que unas naranjas podrían ser embaladas en una caja. “Lo mismo sucede con los átomos en los cristales también; y dos tipos de cristales diferentes de una misma sustancia pueden tener propiedades físicas muy diferentes.”

Este escenario conforma la trama de la novela Cat’s Cradle (1963), del escritor estadounidense Kurt Vonnegut (1922-2007). Aunque la idea planteada quizá resultaría imposible de realizar, el concepto en el que se pudo haber basado el autor es los hielos más ‘calientes’ del planeta. El hecho de que Vonnegut trabajara por un tiempo en el departamento de relaciones públicas de los laboratorios General Electric de Shenectady, en el estado de Nueva York,  y que su hermano Bernard Vonnegut (1914-1997) fuera un científico atmosférico adscrito a este lugar, pionero en el campo de la fertilización de nubes, quizá haya hecho que el autor obtuviera información de primera mano sobre el fenómeno que describió.

El hielo ordinario, el de los cubos que enfrían las bebidas, el que se forma en el congelador o sobre el que se puede patinar, tiene una estructura hexagonal, conocido como Hielo Ih, esta última abreviatura del inglés Ice-hexagonal. Las moléculas de agua que lo contienen se comportan a diferentes temperaturas y presiones, para formar sólidos con estructuras romboédricas, tetragonales, cubicas, ortorrómbicas, etcétera. Es el arreglo de sus moléculas tan comprimidas que si bien les permite interactuar entre ellas, impide cualquier forma de reordenamiento, permanecen estables; entre más se comprimen, se juntan más. Los sólidos por lo general tienen dos o tres estructuras cristalinas distintas a presiones diferentes, pero en este sentido el hielo es mucho más versátil; hasta el momento se han identificado 15 distintas variantes y tres diferentes tipos de hielo no cristalino amorfo.

El primero en descubrir los efectos de la presión en la estructura del hielo fue Gustav Tammann, en 1900. Encontró que el hielo Ih comprimido a 3,500 atmósferas se convertía en estructuras que denominó hielo II y hielo III. Sería Percy Bridgman, en la Universidad de Harvard, durante la primera mitad del siglo XX, cuyos experimentos en la materia le valieron el Premio Nobel de Física en 1946, quien en 1911 construyera un aparato con capacidad de imprimir 20,000 atmósferas, e identificó cinco formas estructurales distintas del hielo. Una de ellas, el hielo VI, se mantenía sólido aún a temperaturas de 79.4° C, por lo que lo bautizó como ‘hielo caliente’, estable únicamente a 6,500 atmósferas. Eventualmente notaría que el hielo VI se convierte en hielo VII a 22,000 atmósferas; este se puede calentar arriba de 100° C sin derretirse, por lo que éste era el último de los hielos calientes. En 2009 sin embargo el científico Christoph Salzmann, de la Universidad de Oxford, produjo el hielo XV a una presión de 1.1 gigapascales. El estudio de estos sólidos interesa porque quizá se puedan encontrar este tipo de estructuras en la geoquímica de cometas, lunas o planetas.

P.D.

La novela Cat’s Cradle fue aceptada como tesis de antropología por la Universidad de Chicago, quien le otorgó el título a Vonnegut en 1971.

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