Espirales caóticas

Lo he pensado mucho últimamente, pero no soy capaz de saber cuándo despertó en mí el interés por la ciencia. Es algo que, en mi memoria, me ha acompañado siempre. ¿Pudo ser viendo los episodios de Fauna Ibérica de Félix Rodríguez de la Fuente? Es posible, ya que en los años 70 no había muchas más opciones para tener contacto con la ciencia para una niña de una pequeña ciudad del sur de España. O pudo ser cuándo decidí que una muñeca no tenía mucho sentido si no se podía desmontar y ver cómo funcionaba. Esto hizo que la muñeca que andaba que me trajo mi tío de Alemania allá por el año 74 o 75, quedara bajo custodia de mi madre y sólo se me permitiera cogerla muy de cuando en cuando y con supervisión. Bromas aparte, no soy capaz de saber cuándo despertó  mi interés por la ciencia, pero sí que recuerdo con nitidez muchas de mis primeras veces: la primera vez que miré por un microscopio, la primera vez que entré en un laboratorio, la primera vez que usé un ordenador (el famoso ZX Spectrum), y tantas primeras veces que aún siguen llegando y sé que aún faltan más.

Por estas razones, en este relato corto me voy a centrar en una de estas primeras veces: mi primera vez de forma autónoma en un laboratorio de química. Acababa de empezar la licenciatura en química y apenas había hecho alguna práctica de laboratorio. Uno de mis compañeros, Miguel, que tenía la soltura y desparpajo que a mí me faltaban entonces, había hablado con uno de los profesores, y aunque debíamos esperar hasta terminar el tercer curso par poder ser alumnos colaboradores, él consiguió que este profesor le encomendara un trabajo experimental (y un poquito de investigación). Y cada tarde durante unos meses, nos quedábamos en los laboratorios probando lo que nos dijeron. Para comenzar nos dieron un paper que hablaba de una reacción, de la cual nuca habíamos oído hablar y de un tipo que tampoco sabíamos ni que existía (estábamos al principio del primer curso). Era la reacción de Belousov-Zhabotinsky, un tipo de reacción química oscilante. Así que con el paper, las llaves de los armarios de reactivos y material y muchísima ilusión, empezamos.

                Lo primero era reproducir la reacción. Pero antes, conviene explicar alguna cosa. Cuando se ponen unos reactivos en contacto y comienzan a reaccionar, se van formando cantidades crecientes de los productos, y van desapareciendo los reactivos. De forma progresiva, con mayor o menor velocidad, y en mayor o menor extensión, pero al final se llega a un estado en el que las cantidades de reactivos (si son apreciables) y de productos, permanecen estables. Entonces decimos que se ha alcanzado el equilibrio. Pero, ¿qué ocurre en una reacción química oscilante? Pues que el camino hacia el equilibrio no es tan directo. Se van formando productos, hasta que llega un momento en que la reacción revierte y vuelven a formarse reactivos, y estas oscilaciones se van dando cada vez con menor amplitud (menos reactivo y producto formados) hasta que finalmente se alcanza el equilibrio.

                Veamos cómo ocurre en este vídeo, donde se puede encontrar también la receta, por si alguien quiere repetirlo, y los reactivos, por si tenéis interés:

                Una vez conseguido, la verdad es que era impresionante de ver, ya que siempre ocurría la misma secuencia de acontecimientos: la disolución empezaba azul, aparecía un punto en el centro rojo y rápidamente se extendía el color rojo a toda la placa. Luego ocurría lo mismo con un punto azul que aparecía en el centro, y de golpe, toda la plaza azul de nuevo. Esto ocurría dos o tres veces, y entonces empezaban a formarse las espirales rojas y azules, como se ve en el vídeo. Imaginad, dos recién salidos del instituto, viendo esta maravilla de reacción en vivo. Pero no sólo nosotros, el profesor que nos lo encargó también estaba alucinando.

                A partir de ahí empezamos con las variantes. Por un lado, fuimos viendo el efecto de cambiar las concentraciones de la receta inicial. Y por otro, lo más interesante, fue que intentamos fijar esas espirales un tiempo largo. Tened en cuenta que estábamos en 1987, así que olvidad lo de grabar vídeo (no todo el mundo tenía una cámara) y lo de hacer fotos (no teníamos tampoco cámara de fotos). Así que lo suyo era hacer que duraran. Y lo conseguimos, durante alguna que otra hora, usando agar-agar. El agar-agar es una gelatina, y cuando solidifica, ralentiza la difusión de los reactivos. Eso hacía que la reacción se “congelara” en el punto en que estaban formadas las espirales.

                Hacer la reacción en agar-agar también nos permitió cambiar el formato del recipiente, y al utilizar tubos de ensayo, nos llevamos la sorpresa de que las espirales hacían el efecto de una diana en la pared del tubo. 

                ¿Por qué hicimos todas estas pruebas? La reacción de Beloúsov-Zhabotinski es un buen ejemplo de sistema caótico. En esa época el profesor que nos propuso este trabajo estudiaba crecimiento cristalino en condiciones un poco “caóticas”, y esta reacción le ayudaba a plantear sus hipótesis. Aunque a nosotros en realidad eso nos daba un poco igual, porque esos meses disfrutamos en ese laboratorio como nunca.

Esta entrada se ha creado para participar en Café Hypatia con el tema #PVprimeravez