Simplemente Complejo
 
 
 
Me dispongo a escribiros estas líneas con una copa de Barbadillo bien fresquito a mi vera. No, no es Manzanilla, Matilde, pero también es de la tierra. No me tengáis envidia por el hecho de tener tiempo para disfrutar escribiendo, con una copa fresquita, a la orilla de la playa, y con las manos pringás de langostinos ... Esto también tiene su lado oscuro, que sólo los que lo habéis experimentado sabréis con certeza cuando me refiero al infame ‘levante’, que no ha perdonado desde que llegamos.
 
Cuántas veces no habremos comentado, con una copa de vino o de brandy en la mano, que si esta cosecha tiene más o menos alcohol porque las lágrimas que se forman en las paredes de la misma son más o menos largas. Pues bien, las conocidas como lágrimas del vino (wine tears) no son sino una manifestación del llamado efecto Marangoni.
 
La idea surgió esta mañana cuando mi sobrino Andrés me ofreció a probar un destilado de moras para recabar mi opinión sobre su madurez.
 
Se conoce como efecto Marangoni la dinámica que se establece entre dos líquidos con tensión superficial diferente. Debido al principio que Maupertois enunció con base puramente filosófica, la energía superficial tiende a adoptar un mínimo, por lo que la interfase entre los dos líquidos adopta formas curiosas que hagan esto posible a lo largo de las superficies de tensión mínima. James Thomson, el hermano mayor de William Thomson (Lord Kelvin), ya lo describió con detalle en 1855 en su ‘On certain curious motions observable at the surfaces of wine and other alcoholic liquors’. Sólo diez años más tarde Carlo Marangoni presentó su tesis doctoral (en la Universidad de Pavía) sobre el tema, ganando un nombre que ha perdurado hasta el presente. Y es que hay tesis rentables. (Alguno ya os estaréis preguntado cuantas botellas de Barolo usó Marangoni para su investigación.)
 
El vino es un caso en cuestión, pues se trata principalmente de una mezcla de alcohol y agua. Debido a la capilaridad, una delgada película de vino tiende a subir por las paredes de la copa. A medida que esto ocurre tanto el alcohol como el agua se van evaporando, pero el primero lo hace más rápidamente (debido a su menor punto de ebullición y su mayor presión de vapor), por lo que el líquido de la pared adquiere una mayor tensión superficial que el del fondo de la copa (recordemos que el agua tiene mayor tensión superficial que el alcohol). Esto hace que más vino suba por las paredes (para disminuir el gradiente de tensión superficial formado), de manera que se acumula más líquido en la parte alta de las paredes, hasta que eventualmente la otra fuerza presente entra en acción: el peso del líquido acumulado vence y hace que la gravedad forme esas lágrimas o dedos que se deslizan hacia abajo por las paredes de la copa.
 
Así pues, la próxima vez que, copa en mano, alguien llame la atención sobre las lágrimas en la copa, podremos argumentar que si estas son bien visibles es porque más vino ha subido por la pared debido a un mayor gradiente de tensión superficial porque el líquido tiene más contenido en alcohol.
 
JuanMa, que anda ahora ocupado con el lanzamiento de su próximo experimento en órbita, seguramente esté interesado en los efectos resultantes de la microgravedad en la problemática que la convección Marangoni tenga o deje de tener en el crecimiento de cristales a esas alturas. Pero esa es otra historia que él nos contará con una buena copa de tinto en la mano.
 
Y ahora me excusaréis, pues debo de seguir investigando con ese orujo que mi hermana trajo ayer de sus vacaciones en Asturias ...
 
 
JuanMa responde:
Te olvidaste en las lágrimas de nuestro amigo Paco, que las usa para saber el grado alcohólico del vino. Yo lo vengo haciendo y funciona. No sé si pronto podré afinar al medio grado.
 
 La tensión superficial no depende de g, por lo que en microgravedad no se evita la convección Marangoni. Por eso es importante. En cristalización de proteinas el fallo de los de NASA fue utilizar la técnica de evaporación de gotas que se usaba clásicamente en tierra. Tardaron en comprenderlo cuando se lo explicaba, pero al final cayeron en a cuenta que ir al espacio para evitar la convección con una superficie libre evaporando es ir pa ná. Por eso lo de los capilares de la Granada Crystallisation Box.
 
 JuanMa
 
 
El efecto Marangoni
sábado 15 de julio de 2006