Desentrañar la naturaleza, encontrar algo así, es una satisfacción realmente muy grande
Desde que Thomas Young formuló su ecuación en 1805, la ciencia podía medir el comportamiento del agua sobre una superficie pero no explicar su origen profundo. Dos investigadores de la Universidad Nacional del Sur y el CONICET, formados en Bahía Blanca, han reformulado ese marco clásico al identificar el umbral energético molecular —vinculado a los puentes de hidrógeno— que determina si el agua se esparce o se retrae. Es el cierre de un ciclo de más de dos siglos de observación sin comprensión, y abre caminos que van desde el diseño de fármacos hasta la desalinización del agua.
- Durante 200 años, la ecuación de Young describía la humectación sin poder explicar por qué ocurría a nivel molecular, una brecha que limitaba aplicaciones científicas y tecnológicas.
- Gustavo Appignanesi y Nicolás Loubet identificaron que el agua posee una escala energética propia, ligada a sus puentes de hidrógeno, que actúa como interruptor entre el comportamiento hidrofóbico y el hidrofílico.
- El hallazgo desplaza el foco: la humectación no depende solo del material sobre el que cae el agua, sino también de propiedades intrínsecas del líquido mismo, reformulando décadas de comprensión establecida.
- El trabajo fue publicado en el Journal of the American Chemical Society, una de las revistas de química más prestigiosas del mundo, validando el alcance internacional del avance.
- Las aplicaciones potenciales se extienden hacia el diseño de fármacos, la remediación de agua contaminada, la desalinización y el desarrollo de materiales nanoestructurados en colaboración con grupos internacionales.
- Appignanesi subrayó que tanto él como Loubet son bahienses formados en la universidad pública, enmarcando el descubrimiento como un logro colectivo de la ciencia argentina.
Cuando una gota de agua toca una superficie, algo ocurre que los científicos llevan dos siglos observando sin comprender del todo. Ahora, Gustavo Appignanesi y Nicolás Loubet, investigadores de la Universidad Nacional del Sur y el CONICET, han penetrado ese misterio y reformulado la ecuación de Young, publicando sus resultados en el Journal of the American Chemical Society.
Durante dos siglos, esa ecuación describía la humectación —por qué el agua se esparce sobre ciertos materiales y se retrae en otros— pero solo desde una perspectiva observable. Los científicos podían medir el ángulo de una gota sobre una superficie, pero no sabían por qué se formaba así. Lo que el equipo bahiense descubrió es que el agua posee una escala energética propia, vinculada a los puentes de hidrógeno que organizan su estructura molecular. Esa escala define un umbral que el agua debe superar para pasar de comportarse como hidrofóbica a hidrofílica, y ese umbral no es arbitrario: emerge de la física del líquido mismo.
Lo central del hallazgo es que la humectación no depende únicamente del material sobre el que cae el agua, sino también de propiedades intrínsecas del propio líquido. Appignanesi señaló que estas preguntas las formulaba hace más de veinte años, y que recién ahora el grupo estaba en condiciones de responderlas.
Las aplicaciones potenciales son amplias: diseño de fármacos, autoensamblado de moléculas biológicas, remediación de agua contaminada, desalinización y materiales nanoestructurados desarrollados en colaboración con grupos internacionales. Appignanesi destacó además el origen local del avance: ambos investigadores son bahienses formados en la universidad pública, y definió el descubrimiento como el cierre de un largo ciclo colectivo de trabajo. Desentrañar un poco el velo de la naturaleza, dijo, es una satisfacción muy grande.
Cuando una gota de agua toca una superficie, sucede algo que los científicos llevan dos siglos observando sin entender realmente por qué ocurre. Ahora, dos investigadores bahienses han penetrado ese misterio molecular y reformulado la ecuación que desde 1805 intentaba explicar este comportamiento fundamental.
Gustavo Appignanesi y Nicolás Loubet, ambos de la Universidad Nacional del Sur y el CONICET, publicaron su trabajo en el Journal of the American Chemical Society, una de las revistas de química más prestigiosas del mundo. Lo que lograron fue transformar una comprensión puramente observable en una explicación que toca el nivel de las moléculas mismas. Durante dos siglos, la ecuación de Young describía un fenómeno llamado humectación: por qué el agua se esparce sobre ciertos materiales y se retrae en otros, formando gotitas compactas sobre superficies impermeables o antiadherentes. Los científicos podían medir el ángulo que formaba una gota sobre una superficie, podían cuantificarlo, pero no sabían por qué pasaba.
Appignanesi explicó que el equipo comenzó estudiando agua pura y descubrió una escala energética propia del líquido, vinculada con los puentes de hidrógeno, esas interacciones que organizan la estructura molecular del agua. El hallazgo reveló algo crucial: existe un umbral energético que el agua debe superar para cambiar de comportamiento, pasando de ser hidrofóbica (repelente) a hidrofílica (atrayente). Ese umbral no es arbitrario ni misterioso, sino que emerge de la física del agua misma.
Lo central del descubrimiento es que la humectación no depende solamente de las características del material sobre el que cae el agua. También depende de propiedades intrínsecas del propio líquido. Esta reformulación conecta lo que se ve a simple vista—una gota que se esparce o se compacta—con lo que sucede en el mundo invisible de sus moléculas. Appignanesi señaló que estas preguntas las formulaba hace veinte o veinticinco años, y recién ahora el equipo estaba respondiendo. Se trata de un trabajo colectivo construido durante años por el grupo de investigación.
Las aplicaciones potenciales se extienden por campos diversos. El diseño de fármacos que interactúen mejor con proteínas, el estudio del autoensamblado de moléculas biológicas, la remediación de agua contaminada, la desalinización, el desarrollo de materiales nanoestructurados. También hay posibles usos en sistemas de almacenamiento o amortiguación de energía, a partir de materiales metal-orgánicos nanoestructurados que trabajan con agua, una línea que se estudia en colaboración con grupos internacionales.
Appignanesi enfatizó el origen local del avance. Tanto él como Loubet son bahienses y se formaron en la universidad pública. Los logros científicos son siempre colectivos, dijo, y este es un logro de la universidad. Sobre el significado del hallazgo, lo definió como el cierre de un ciclo de muchos años de trabajo. Desentrañar un poco el velo de la naturaleza, encontrar algo así, es una satisfacción realmente muy grande.
Notable Quotes
Se podía cuantificar, se podía medir, pero no se sabía por qué pasaba, no había una explicación molecular de cuál era el origen de este comportamiento— Gustavo Appignanesi, investigador principal del CONICET
Los logros son siempre colectivos y este es un logro de la universidad— Gustavo Appignanesi
The Hearth Conversation Another angle on the story
¿Por qué una ecuación de 200 años necesitaba ser reformulada si ya funcionaba para predecir el comportamiento del agua?
Porque funcionaba en la superficie, literalmente. Podías medir el ángulo de una gota y predecir si se iba a esparcir o no. Pero era como saber que algo sucede sin saber por qué sucede. La ecuación de Young era un mapa del territorio, no una explicación del territorio mismo.
¿Y qué encontraron ustedes que Young no pudo ver?
Encontramos que el agua tiene su propia exigencia energética. Los puentes de hidrógeno que mantienen unidas sus moléculas crean un umbral que el agua debe superar para cambiar de comportamiento. No es solo que la superficie sea hidrofóbica o hidrofílica. El agua misma tiene que estar dispuesta a cambiar.
Eso suena como si el agua tuviera voluntad.
No es voluntad, es física. Pero sí, hay algo en la naturaleza del agua que determina cómo se comporta, independientemente de la superficie. Eso es lo que nadie había visto claramente antes.
¿Cuánto tiempo tardaron en llegar a esto?
Appignanesi dice que se hacía estas preguntas hace veinticinco años. Así que décadas. La ciencia no siempre es rápida. A veces es lenta y profunda.
¿Y ahora qué? ¿Esto cambia algo en el mundo real?
Potencialmente, sí. Fármacos que interactúen mejor con proteínas. Agua más limpia. Materiales nuevos. Pero primero, cambia cómo entendemos algo que vemos todos los días: por qué el agua hace lo que hace.