Agnes Pockels, una mujer realmente "superficial"

 

    Este año, la charla que he preparado para el 11F la titulé Dos mujeres "superficiales": Agnes Pockels y Katharine Blodgett. Así, con superficiales entre comillas, porque me gusta jugar con el término, que se usa peyorativamente para destacar que alguien es insustancial, pero yo lo aplico para todo lo contrario, para destacar lo importante que es el estudio y comprensión de las superficies. Y en este contexto, hablé sobre dos mujeres que están en la misma base de la actual ciencia de superficies. Sobre Katharine Blodgett ya escribí en este blog hace algo más de un año. Así que este artículo lo dedicaré a nuestra otra señora superficial, Agnes Pockels.

    Agnes Pockels ha sido objeto de numerosos artículos, muchos de ellos en estos últimos años, ya que en su época no obtuvo todo el reconocimiento que requería su talento. Nació en la segunda mitad del siglo XIX, en 1862, y vivió en lo que actualmente es Alemania, en la ciudad de Braunschweig, en una época en la que a las mujeres se les negaba el acceso a la educación superior. Así, mientras su hermano pequeño estudiaba física, ella debía quedar en casa cuidando de sus padres enfermos. Pero no por ello iba a rendirse. Sin educación formal, usando los libros de su hermano, y con los materiales que tenía en casa (más concretamente, en la cocina), fue capaz de hacer un trabajo que mereció el reconocimiento de nada más y nada menos que Lord Rayleigh, que sería premio Nobel de Física en 1904.

    Con unos 19 años comenzó sus experimentos sobre tensión superficial. A lo largo de 10 años había realizado una cantidad tal de trabajo que pensó que debería publicarlo. Sin embargo, no era tarea fácil, puesto que, como mujer y sin estudios oficiales, no se tomaba su trabajo en serio. Por suerte su hermano, Friedrich, le sugirió que escribiera a Lord Kelvin, que por esa época estudiaba también temas similares. Y así lo hizo, envió una carta extensa donde resumía los 10 años de investigaciones que había realizado en su casa, junto con sus conclusiones. A Lord Kelvin no sólo le llamó la atención la calidad del trabajo que le presentaba, sino que reprodujo una traducción de la carta en el número del 12 de marzo de 1891 de Nature, con una introducción que no sólo reconocía la calidad del trabajo de Agnes, reconociendo que cubría temas similares a los que él estaba investigando, con resultados consistentes con los suyos propios, sino que planeaba incluso reproducir algunos de los experimentos que ella describió en su carta.

   

    El tema principal del trabajo de Agnes Pockels era el estudio de la tensión superficial del agua cuando se contaminaba su superficie con distintas substancias. Se sabía que cuando se añadía un aceite o un detergente al agua, la tensión superficial disminuía. En el siguiente vídeo se puede observar el efecto de añadir jabón, ya que la tensión que es capaz de sostener flotando el clip metálico, al disminuir por efecto del jabón, provoca que inmediatamente el clip se hunda.

    En ese primer trabajo publicado en Nature, Agnes describe un dispositivo con el que era capaz de medir la tensión superficial del agua, de forma cuantitativa, y controlando las condiciones perfectamente. En la siguiente imagen se reproduce la descripción de la propia Agnes del dispositivo que diseñó para hacer estas medidas, junto con un esquema del mismo:

    Con este dispositivo pudo registrar la tensión superfcial en función de cuánto desplazara la barra que comprimía la capa de aceite o jabón que había añadido a la superficie del agua. En el siguiente vídeo se ve el efecto de variar la tensión superficial del agua a ambos lados de una guía hecha con una hoja de aluminio. La hoja se desplaza hasta que la tensión en ambas zonas se iguala.

    Con un uso más lúdico, se puede aprovechar este desequilibro en la tensión superficial del agua construyendo uno de estos pequeños barquitos "propulsados" por alcanfor :

    En la balanza de Pockels, en lugar de dejar deslizar libremente la barra, se usaba para comprimir el área contaminada, determinando la tensión superficial en cada posición de dicha barra. Observó que la tensión aumentaba al disminuir el área de medida hasta alcanzar un máximo, a partir del cual ya no aumentaba más su valor. Ese es el denominado punto de Pockels, en el cual las moléculas del contaminante (un tensioactivo, el jabón, el aceite, etc) se disponen en forma de una monocapa de una molécula de espesor, donde las moléculas se comprimen lo más posible:

        Tras la primera carta en Nature, de la mano de Lord Rayleigh, Agnes pudo publicar algunos trabajos más:

• Un estudio sobre el efecto sobre la tensión superficial de contaminar la superficie del agua con cantidades iguales de diferentes substancias, publicado en Nature del 1 de septiembre de 1892
• Un estudio sobre la relación entre la tensión superficial y la contaminación relativa de superficies de agua, publicado en Nature el 15 de junio de 1893. En este trabajo recoge toda una serie de medidas y gráficas registradas como resultado de un trabajo sistemático y minucioso:
  
  
  

• Un estudio sobre el comportamiento de aceite dispersado sobre agua, publicado en Nature del 5 de julio de 1894

    A pesar de su minucioso trabajo, y de haber sido publicado en Nature, no recibió demasiada atención en su época, y a pesar de que su trabajo forma parte del cuerpo fundamental de la ciencia de superficies, sólo al final de su vida pudo ver recompensado parte de su esfuerzo. En este sentido, fue la primera mujer en recibir el premio Laura R. Leonard, de la Sociedad de Coloides alemana, en 1931. En 1932, con motivo de su 70 cumpleaños, la Universidad Técnica de Braunschweig le otorgó un doctorado honorífico. Falleció en 1935, a los 73 años. 

    Mucho más recientemente, desde 2020, la Sociedad Bunsen Alemana concede el Premio Agnes Pockels a la mejor tesis doctoral.

Esta entrada se ha creado para participar en Café Hypatia con el tema #PVmujerciencia24