Científicos descubren por accidente un tipo de líquido automoldeable y que puede reconstruir su forma
Un estudiante de física descubrió accidentalmente una misteriosa mezcla de fluidos que siempre retorna a su forma original a pesar de ser agitado. El magnetismo es el factor clave en este extraño comportamiento.
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Anthony Raykh, estudiante del Departamento de Física en la Universidad de Massachusetts, descubrió un líquido que, tras ser agitado enérgicamente durante diversos experimentos, recuperaba de forma constante una silueta curvada similar a una copa. Según especialistas, este comportamiento se atribuye a un fuerte magnetismo que altera significativamente la dinámica de interacción entre los fluidos.
El hallazgo publicado en Nature Physics fue realizado mientras el estudiante experimentaba con una mezcla de agua, aceite y nanopartículas de níquel magnetizado. Al agitar la emulsión, notó que el fluido se reorganizaba de forma espontánea. "Lo primero que pensé fue: ¿qué es esto?", relató Raykh. Lo que parecía un error de laboratorio resultó ser un avance en el estudio del comportamiento anómalo de fluidos y de las propiedades magnéticas en situaciones no convencionales.
Un líquido que “recupera su forma”
El comportamiento del líquido automoldeable a diferencia de una emulsión convencional, como el aderezo para ensaladas, en el que las partículas permiten una mezcla temporal de aceite y agua, este fluido con partículas magnetizadas se 'niega' a permanecer desordenado y "recupera su forma". Sin importar la intensidad con la que se agita, el sistema retorna a una estructura definida, lo que revela propiedades propias de los llamados fluidos inteligentes.
Micrografías de microcápsulas con aumento de 100X. Foto: Anthony Raykh
Los investigadores lo definieron como un líquido autoensamblable. La forma repetitiva —una elegante curva que imita una vasija antigua— se debe a un aumento inesperado en la tensión interfacial entre los líquidos. Este efecto, provocado por la fuerte magnetización de las partículas, altera el proceso de emulsificación magnética, una técnica habitual en ciencia de materiales pero nunca antes observada con tal precisión estructural.
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Un giro magnético a un experimento clásico
La mezcla experimental se basa en un sistema simple: aceite, agua y nanopartículas magnéticas. Sin embargo, al reemplazar partículas neutras por partículas de níquel altamente magnetizadas, el resultado rompió con lo previsto. La autoorganización de partículas magnéticas no solo modificó el equilibrio en la frontera aceite y agua, sino que impidió la emulsificación habitual. Esto llevó a un fenómeno nuevo: un fluido que recupera su forma.
El "líquido recuperador de forma" en un vial de muestra. Foto: Anthony Raykh
“Cuando ves algo que no debería ser posible, tienes que investigarlo”, explicó Thomas Russell, profesor distinguido de Ciencia de Polímeros y uno de los autores principales del estudio. Junto a David Hoagland, también experto en materia blanda, impulsaron el análisis de este material con propiedades magnéticas inusuales.
Resolviendo el misterio del fluido con simulaciones
Para comprender a fondo este fenómeno, el equipo de UMass Amherst colaboró con científicos de las universidades de Tufts y Syracuse. Mediante simulaciones computacionales avanzadas, lograron modelar el comportamiento de las nanopartículas magnéticas en la interfaz líquida. Las simulaciones revelaron cómo las partículas alteraban las fuerzas interfaciales y reconfiguraban la mezcla tras cada perturbación.
Este tipo de emulsión controlada por magnetismo representa un avance significativo en la investigación en física de materiales, abriendo nuevas posibilidades en el diseño de materiales con propiedades magnéticas y en el desarrollo de líquidos con memoria de forma. Aunque aún no se conocen aplicaciones prácticas inmediatas, los expertos coinciden en que el hallazgo marca un hito en la ciencia de los fluidos inteligentes.
