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@ManoloAlonso1
Mar 10, 2023 • 11 tweets • 4 min read • Read on X
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Todos conocemos las tres fases del agua: hielo (sólida), agua (líquida) y vapor de agua (gas). Entonces, ¿Qué es la nieve? La nieve también es agua en fase sólida, pero es distinta al hielo común. ¿Cómo se forma? ¿Es verdad que no hay 2 copos iguales? Veámoslo en 5⃣ tweets. ❄️🧵 Image
1⃣La nieve se forma cuando el vapor de agua en la atmósfera solidifica en cristales de hielo. Su habitual simetría hexagonal proviene de su estructura ordenada a escala atómica. Como curiosidad, se requiere unas 100000 gotas de agua evaporada para formar un copo de nieve. Tanto la nieve como el hielo son agua en estado sólido y tienen esta estructura cristalina (estructura atómica ordenada que se repite en todo su volumen). Es sus condiciones de formación lo que distingue a la nieve del hielo. Ojo, que su estructura cristalina sea hexagonal no implica que los copos tengan que ser hexagonales. Todo ello lo veremos más adelante en este hilo. Imagen de https://bsciencecenter.wordpress.com/2013/02/10/how-much-liquid-water-in-a-foot-of-snow/
2⃣2. Allá por 1885, un senior llamado Wilson A. Bentley sacó más de 5000 fotos a copos de nieve. De él viene la frase “no hay dos copos iguales” y la creencia de que todos los copos de nieve son hexagonales. Sin embargo, en sus fotos Bentley eligió los más bonitos y simétricos. Fotos de copos de nieve sacadas por Wilson A. Bentley en 1885.
3⃣A diferencia de la creencia popular, no todos los copos de nieve son hexagonales, y puede haber dos copos iguales. En este diagrama de fase se ve la morfología del copo de nieve, que depende de la temperatura y la sobresaturación de la atmósfera durante la formación del copo. Diagrama de Nakaya, ilustrando qué cristal de nieve habrá dependiendo de la temperatura y la sobresaturación (cuántas moléculas de agua hay por unidad de volumen). Las dendritas y las placas hexagonales son las que aparecen en el libro de Bentley.
[Nota: Sobre la creencia popular de que no hay dos copos iguales: depende de a qué llames "iguales". Atómicamente, la disposición siempre será ligeramente distinta. Pero en un microscopio, sí que hay ciertos tipos de estructuras muy similares y puedes ver dos copos iguales.]
4⃣Aquí podéis ver imágenes de distintas formas de copos de nieve: placas, columnas, … En cierto modo, la morfología del copo de nieve nos revela cómo se formó. A veces puedo hacer una deducción cualitativa parecida cuando investigo otros pequeños materiales cristalinos. Diferentes formas de copos de nieve captadas por el Dr. Kenneth Libbrecht de Caltech.
5⃣En definitiva, tanto la nieve como el hielo son agua en su fase sólida, pero la formación de la nieve en la atmósfera la hacen diferente al hielo común. La nieve es una forma hermosa y fascinante de la materia que nos recuerda la maravillosa complejidad del mundo natural. Imagen de Luleå University of Technology (fuente: https://www.futurelearn.com/info/courses/snow-why-it-matters/0/steps/263040)
Este mini-hilo se me ocurrió anoche mientras me caía una buena nevada de vuelta a casa. Después de un invierno casi sin nieve, esta semana estamos disfrutando de esta estampa. Si te ha gustado, dale a RT, y sígueme para ver mi contenido relacionado con luz, materia y naturaleza. Imagen tomada hace unos días en mi ciudad, Bremen.
Fuentes de este hilo: y (gran video de @Veritasium con un investigador en este tema). #Nieve #Hielo #Agua #FasesDeLaMateriamprnews.org/story/2016/01/…
Acabo de ver que José Miguel Viñas habló de este tema hace unos años en @orbitalaika_tve y tradujo un artículo muy detallado e interesante de Rebecca Boyle: "Hacia una gran teoría unificada de los copos de nieve".
Muchas gracias por vuestro apoyo, últimamente me estáis mal-acostumbrando. ☺️
Saludos desde mi nevada ciudad alemana. ⛄ Image

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Mar 24
Si vivís en España puede que conozcáis @OrbitaLaika_tve; un programa de ciencia de @La2_tve. En este hilo recopilatorio podéis ver los 8⃣ momentos más interesantes (según mi opinión, totalmente personal) de la última temporada, en orden cronológico. Empecemos. ⬇ Image
1⃣Si estirásemos el ADN de una célula de nuestro cuerpo, éste mediría ¡2 metros! Contiene unos 3200 millones de nucleótidos. Y hay animales que nos ganan en eso, como el lindo ajolote. #LaikaMalaspina
Estos animales además son capaces de regenerar partes del cuerpo como el cerebro, el corazón o los intestinos, lo cual se está estudiando para tratar de aplicarlo en humanos. #LaikaMalaspina
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Mar 7
Hoy nos sumergimos en la música, la física y nuestra percepción con un artículo de investigación reciente. Veremos científicamente ¿Por qué reconocemos las notas musicales y ciertos acordes? ¿Qué distingue a un instrumento de otro? ¿Qué hace que un sonido nos resulte agradable?🧵 Image
1⃣Pitágoras y sus discípulos descubrieron alrededor de las relaciones consonantes entre cuerdas de longitudes ratio 2:1 (octava), 3:2 (quinta), etc y basaron su filosofía a partir de ello: “La altura del sonido es inversamente proporcional a la longitud de la cuerda” Image
2⃣Matemáticamente se puede expresar con esta ecuación, donde vemos que la tensión de la cuerda (como bien saben los guitarristas, bajistas…) y su densidad y diámetro también modifican la frecuencia a la que suena. ¿Qué ocurre si tocamos una cuerda y luego otra la mitad de larga? La frecuencia de vibración de la cuerda depende de su longitud (l), la tensión a la que está sometida (T) y su densidad (mu), esta última proporcional al diámetro de la cuerda. Es decir, la frecuencia es inversamente proporcional al diámetro de la cuerda, lo cual se aprovecha en las guitarras y en otros instrumentos de cuerda para que cuerdas del mismo material y a la misma longitud den lugar a notas distintas.
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Feb 6
Desde el silicio de los chips hasta los LEDs que cada vez iluminan más nuestras ciudades, la epitaxia juega un papel esencial. 🌐💡 Veamos cómo se ordenan los átomos con un ejemplo que me toca de cerca; ¿cómo encajar cristales en un puzle para impulsar nuevas tecnologías?🧵 Image
Antes de empezar te pregunto ¿cómo crees que se ordenan los átomos en un material cristalino? Con cristalino me refiero a que siguen cierto patrón en el espacio que se repite en todo el sólido.
1⃣ La respuesta es la C. Más allá de las fases de la materia que todos conocemos (sólido, líquido, gas, …), en los sólidos tenemos lo que se conoce como “fases cristalinas” o “polimorfos”. Lo que les distingue es cómo se ordenan los átomos. Por ejemplo, fijaos en el hielo: Se ha observado que las dos fases de hielo más conocidas, la cúbica (Ic) y la hexagonal (Ih), coexisten en un intervalo sorprendentemente amplio de bajas temperaturas (-120 a -33 grados Celsius) en partículas de hielo. Fuente: Guan et al. J. Phys. Chem. C 2018, 122, 50, 29009–29016
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Jan 3
Hablemos de la palabra del año 2023: Polarización. Pero no de la política, sino de la polarización de la luz. Una propiedad menos llamativa que su intensidad o su frecuencia pero también importante, sobre todo para algunos animales, como las abejas, que dependen de ella.☀️↕️🐝 Image
1⃣ Podemos describir la luz como una onda electromagnética. Para visualizarlo, imagina cargas eléctricas positivas oscilando en un eje. La ley de radiación (o las de Maxwell) muestra que se generan ondas electromagnéticas que se propagan, como muestra el gif para 1 carga.
2⃣¡Esos campos son lo que nosotros percibimos como luz! En realidad, para ser luz (visible) y no otra radiación como la ultravioleta o los microondas, las cargas deben oscilar tal que su frecuencia caiga en el rango de 420 THz a 750 THz, es decir, billones de veces por segundo. El espectro electromagnético. Fuente: es.khanacademy.org
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Nov 8, 2023
La ciencia detrás del bello color de las piedras preciosas como el rubí, el zafiro o la esmeralda os va a deslumbrar. Estructuras cristalinas casi perfectas, cuyas imperfecciones a nivel atómico, paradójicamente, son la causa de sus fascinantes colores.🧵💎 https://www.perodri.es/forever/piedras-preciosas-caracteristicas-nombres/
1⃣ Rubí 🔴: El rubí proviene del latín “ruber” por su intenso color rojo que, junto con su escasez y dureza, le hace muy cotizado en joyería. Cuando en 2011 se subastaron las joyas de Elisabeth Taylor, destacó una pieza de 8.2 ct (1.7 gramos), vendida por 4.2 millones de dólares. Elisabeth Taylor portando su anillo de rubí. Imagen de https://theadventurine.com/culture/elizabeth-taylor/elizabeth-taylors-christmas-ruby-ring/
Para comprender el color de esta y las demás gemas pensemos en una estructura de átomos bien ordenados a la cual se introduce (natural- o artificialmente) un pequeño porcentaje de iones “foráneos”. El rubí está basado en el corindón, una variedad cristalina de óxido de aluminio… Izquierda: Distintos cristales de corindón (imagen de Wikipedia). Dependiendo de sus impurezas, el cristal puede ser de un color u otro. A la derecha, la estructura cristalina del corindón (imagen de https://cpictures.homes/corundum-structure), donde se muestra el empaquetado hexagonal (HCP) de los iones de oxígeno y de aluminio y se puede ver que 1/3 posiciones están desocupadas
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Oct 17, 2023
Hoy hablamos de grafeno y del panal de abejas ¿Qué tiene de especial esa estructura? ¿Sabías que las abejas construyen algunas celdas que no tienen 6 lados como el resto? Vamos a ver el motivo y la relación con los átomos del grafeno, que también se ordenan así. 🐝🔬🧵 Imagen de https://heiyma.weebly.com/espacios-y-hexaacutegonos.html
1⃣ El hexágono es la forma geométrica que puede llenar un área dada con la menor cantidad de material en el perímetro. Es la estructura óptima para tener celdas de cera, minimizando su contenido y por tanto la energía necesaria para formar el panal. Dada la misma área, el perímetro de un hexágono es menor que el de cualquier otro polígono, incluyendo un cuadrado o un triángulo equilátero. Tabla elaborada por https://www.gaussianos.com/pappus-hales-y-weaire-y-phelan-o-como-rellenar-el-plano-y-el-espacio-de-manera-eficiente/ La demostración matemática no llegó hasta 1999, por parte de Thomas Hales: https://pdodds.w3.uvm.edu/files/papers/others/2000/hales2000a.pdf
2⃣ Las abejas usan el panal para depositar sus alimentos: polen y miel, además de usar celdas como habitáculo para la cría de obreras y zánganos. Varias especies de avispas también construyen panales formados por hexágonos, pero usando fibra vegetal en vez de cera. Fotos de la (a) abeja; y (b) el panal de cera; (c) vista superior de paredes y celdas de panal frescas; (d) imagen de microscopio electrónico de barrido ambiental (ESEM) de una sección transversal de la pared celular que muestra granos de cera. Imagen de Heng, Liping, et al. Materials 6.2 (2013): 460-482.
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