Un sorprendente descubrimiento científico: un líquido que recupera su forma pasada y desafía los libros de texto

Un equipo de investigadores dirigido por un estudiante de posgrado en física de la Universidad de Massachusetts Amherst hizo el sorprendente descubrimiento de lo que llaman un "líquido que recupera su forma", lo que desafía algunas expectativas largamente sostenidas derivadas de las leyes de la termodinámica.

La investigación, publicada en Nature Physics, detalla una mezcla de aceite, agua y partículas magnetizadas que, cuando se agitan, siempre se separan rápidamente en lo que parecen las líneas clásicamente curvilíneas de una urna griega.

"Imagínese su aderezo para ensaladas italiano favorito", dice Thomas Russell, profesor distinguido Silvio O. Conte de Ciencia e Ingeniería de Polímeros en UMass Amherst y uno de los autores principales del artículo.

“Está hecho de aceite, agua y especias, y antes de verterlo en la ensalada, lo agitas para que se mezclen todos los ingredientes”.

Son esas especias, esos pequeños trozos de algo más, los que permiten que el agua y el aceite, que normalmente son mutuamente excluyentes, se mezclen, un proceso llamado emulsificación y que está descrito por las leyes de la termodinámica.

Un líquido que conserva la forma

La emulsificación es la base de una amplia gama de tecnologías y aplicaciones que van mucho más allá de los condimentos, y un día, el estudiante de posgrado de UMass Amherst, Anthony Raykh, estaba en el laboratorio mezclando un lote de este "aderezo para ensaladas" científico para ver qué podía crear, solo que en lugar de especias, estaba usando partículas magnetizadas de níquel, "porque se pueden diseñar todo tipo de materiales interesantes con propiedades útiles cuando un fluido contiene partículas magnéticas ", dice Raykh.

Preparó su mezcla, la agitó y, para sorpresa de todos, la mezcla adquirió esta hermosa y prístina forma de urna. No importaba cuántas veces ni con qué fuerza la agitara, la urna siempre recuperaba su forma original.

"Pensé: '¿Qué es esto?'. Así que recorrí los pasillos del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Polímeros, llamando a las puertas de mis profesores y preguntándoles si sabían qué estaba pasando", continúa Raykh. Nadie lo sabía. Pero llamó la atención de Russell y David Hoagland, profesor de ciencia e ingeniería de polímeros en UMass Amherst, el otro autor principal del artículo y especialista en materiales blandos.

El equipo realizó experimentos y contactó con colegas de las universidades de Tufts y Syracuse para crear simulaciones. Juntos, el esfuerzo colaborativo determinó que el magnetismo, un magnetismo "fuerte", explica el inexplicable fenómeno que Raykh había descubierto.

"Al observar con atención las nanopartículas individuales de níquel magnetizado que forman la barrera entre el agua y el aceite", afirma Hoagland, "se puede obtener información extremadamente detallada sobre cómo se ensamblan las diferentes formas. En este caso, las partículas están magnetizadas con tanta fuerza que su ensamblaje interfiere con el proceso de emulsificación, descrito por las leyes de la termodinámica".

Normalmente, las partículas añadidas a una mezcla de aceite y agua reducen la tensión en la interfaz entre ambos líquidos, lo que permite su mezcla. Sin embargo, en un giro inesperado, las partículas con suficiente magnetismo aumentan la tensión interfacial, curvando la frontera entre el aceite y el agua en una elegante curva.

"Cuando ves algo que no debería ser posible, tienes que investigar", dice Russell.

Si bien aún no existe ninguna aplicación para su novedoso descubrimiento, Raykh está entusiasmado por ver cómo este estado nunca antes visto puede influir en el campo de la física de la materia blanda.

Referencia

Anthony Raykh et al, Shape-recovering liquids, Nature Physics (2025). DOI: 10.1038/s41567-025-02865-1