¡¡¡Buenos días, estimados lectores!!! Qué gusto da decir algunas cosas. Y qué bonitos son los lunes para publicar.

Decíamos ayer… que qué mejor manera de retomar el asunto que con una entrada que lo tenga todo: física a raudales, mujeres ligeras de ropa y una respuesta a dos consultas, dos.  ¡Vamos allá!

Una imagen vale más que mil palabras… O no.
Hace mucho, mucho tiempo, en un Universo paralelo en el que Remo no era padre de familia numerosa, Hugo, uno de nuestros libreros favoritos, nos preguntaba:

Buenos días Remo. Tengo una pregunta que a mi parecer cumple con todas las condiciones necesarias para ser considerada CPI. La pregunta en cuestión es ¿Por qué las cosas se ven más oscuras cuando se mojan? Quizá suena sencillo pero sea complejo o quizá sea realmente sencillo pero no lo veo. Espero ansioso la respuesta. Adios.

Alberto, otro lector, en perfecto tándem con Hugo, hacía “la misma” pregunta de otra manera:

Buenas, siempre me ha llamado la atención que cuando un papel se mancha de aceite o de cualquier grasa se vuelve transparente. ¿Por qué se da este fenómeno?

Noten, estimados lectores, que las dos preguntas no son iguales. Sin embargo, son dos caras de la misma cuestión. Hablaremos indistintamente de cosas que se oscurecen y que se hacen transparentes, y en algún momento veremos por qué en realidad son la misma cosa. El artículo de hoy va a ser largo. Abróchense los cinturones, que allá vamos.

El asunto de la transparencia de algunas cosas cuando se mojan es conocido desde hace mucho. No porque ya hubiera concursos de corsés mojados durante la Ilustración, que habría estado bien, sino porque en la época colonial norteamericana del centro, por poner un ejemplo, las primeras ventanas no tenían cristales sino papel mojado en aceite.

Para entender por qué las cosas se oscurecen al mojarse, primero hay que entender por qué no se oscurecen cuando están secas Empecemos por el principio y preguntémonos por qué somos capaces de ver algo, una cosa, cualquier cosa. Sea una camiseta de ejemplo. La luz llega a la camiseta y se difunde o dispersa. Aquí no hay que entender la dispersión como un espaciamiento, sino como un término óptico que significa que cambia su dirección en todas direcciones, aunque no de manera caótica sino siguiendo unas pautas que dependen de la forma del objeto, de su composición… Decimos coloquialmente que estamos viendo un objeto cuando la luz que de él rebota alcanza nuestros ojos. Cuanta más “cantidad de luz” rebote con respecto a la “cantidad de luz” incidente, más claro parecerá el objeto. Claro en el sentido de luminoso o brillante, no en el sentido de nítido. Si, en cambio, nos colocamos entre la camiseta entre nosotros y la fuente de luz, entonces veremos la luz que ha conseguido atravesar la camiseta. Cuanto más tenue sea el material que compone la camiseta, más luz la atravesará y nos parecerá más transparente.

Cuado un rayo de luz le pega a una superficie, tiene tres posibles destinos:

1.- Rebota. Es decir, se refleja. Los físicos, que tenemos la mala costumbre de intentar cuantificarlo todo, tenemos una magnitud que mide esto: La reflectancia.
2.- Es absorbido por el material y reemitido luego en forma de calor. Pero ya no cuenta como la luz original. Y para medir esto se inventó la absorbancia.
3.- Atraviesa la superficie. Se transmite a través del objeto. Y por supuesto, lo mide la transmitancia.

Las tres magnitudes anteriores van de cero a uno:

Transmitancia cero: no pasa ni un rayo; por ejemplo, una lámina de plomo de 30 km de ancho (un suponer) tiene transmitancia cero para la luz visible (no así para los neutrinos, famosísimos neutrinos, pero eso es otra historia y será contada en otro momento).
Transmitancia uno: Todo lo que entra sale. Por ejemplo, el vacío, que deja pasar todos los rayos de luz que uno quiera.
Reflectancia cero, también el vacío, que no refleja nada de lo que recibe.
Reflectancia uno: todo rayo que alcance el objeto saldrá rebotado, sin atravesarlo ni ser absorbido. Por ejemplo, un espejo perfecto (no existen en el mundo real, pero nos valen aquí).
Absorbancia cero: el vacío, que no se queda ni con un mísero rayín de luz de los que lo atraviesan.
Absorbancia uno: un cuerpo negro.

Aunque las definiciones pueden ser a veces un poco técnicas (se define la reflectancia total hemisférica como la integral de ángulo sólido en todas las longitudes de onda de las reflectividades espectraZZZzzzZZZzzzZZZzzzZZZzzzZZZ), lo que debe quedarnos claro es que cuando un rayo de luz llega a una superficie sólo puede o bien rebotar, o bien ser absorbido, o bien ser transmitido al otro lado. Y además, la suma de las tres posibilidades siempre dará uno; decir esto es lo mismo que decir que la energía se conserva: cuando un rayo alcanza una superficie, la suma de lo que se absorbe más lo que se transmite más lo que se refleja no puede dar ni más ni menos energía que la que traía el rayo original. La energía no aparece de la nada ni desaparece (ni se crea ni se destruye, solo se transforma).

Una vez que hemos aclarado el destino posible de nuestros rayos de luz centrémonos en una camiseta blanca o una hoja de papel. Sabemos, y esto es muy importante, que todos los componentes de los objetos que vamos a estudiar, tanto las fibras de algodón (90% celulosa) y poliéster de las camisetas como los granitos de sílice de la arena de playa y las fibras de celulosa de las hojas de papel, son transparentes cuando se las mira de una en una, y se hallan repartidas muy juntitas pero con abundantes burbujillas de aire entre ellos. Y aquí está el intríngulis, estimados lectores.

Cuando un rayo de luz que proviene del aire se topa con un reguero de fibras transparentes entrecruzadas, comienza a atravesarlas siguiendo una trayectoria caótica, sufriendo constantes refracciones y reflexiones (scattering). Algo que influye bastante en cuánto se desvía el rayo de luz cada vez que se mete en una de las fibras y sale de ella es la diferencia de índice de refracción entre la fibra y el medio desde el que llega el rayo de luz (en este caso, el aire). Recordemos brevemente que el índice de refracción, entre otras muuuuchas cosas, nos ayuda a predecir cuánto se doblará un rayo de luz al pasar de un medio (aire, por ejemlpo) a otro (celulosa, por ejemplo) cuando llega con cierto ángulo. El índice de refracción de la celulosa es más o menos de 1.47, mientras que el del aire es más o menos 1. Aunque parezca que esta diferencia es poca, en realidad no lo es. Se pueden considerar índices muy distintos. El rayo de luz dará mil giros y revueltas entrando y saliendo de las fibras. El resultado final es que un haz de rayos de luz, a pesar de ser la celulosa un material transparente, acaba siendo mayormente reflejado por el conjunto de fibras de celulosa. No imaginen “reflejado” como en un espejo, estimados lectores, sino como “rebotado hacia atrás en direcciones diversas” (técnicamente, reflexión difusa).

Cuando un rayo de luz entra en un entramado de fibras de celulosa con aire entre ellas, tiene muchas posibilidades de salir por donde ha entrado. Olvídense del ángulo y de la d, lo importante es ver cómo tras sucesivas desviaciones el rayo sale por donde entró.

Imagínense que entran conduciendo por el centro de uno de los lados de una explanada de 100 metros de largo por 100 de ancho y que cada 10 metros les hacen girar 90º en una dirección aleatoria. Ya de entrada, la mitad de los coches que entren saldrán por donde han salido al tocarles dos giros a derecha o dos giros a izquierda (dan media vuelta y cuando les tocaba hacer el siguiente giro ya han llegado de nuevo al borde de la explanada). El resto de los coches tienen pocas posibilidades de llegar al final del aparcamiento. Estamos ante un material que es poco transparente a pesar de estar formado, recordemos, por fibras que sí son transparentes.

Ahora ya entendemos por qué las camisetas de algodón (o los folios de papel blanco) no son transparentes cuando están secas, echemos agua y disfrutemos de la magia.

Al echar agua en la camiseta de una estupenda moza (o un estupendo mozo), lo que hacemos es, además de aumentar la diversión del experimento en un factor 10, rellenar todos los huecos del aire entre fibras con agua. El agua tiene un índice de refracción de más o menos 1,33. Esto significa que cuando un rayo, en vez de pasar del aire a la celulosa pasa del agua a la celulosa, se desviará mucho menos porque los índices de refracción son muy parecidos.

Volvamos a nuestro ejemplo de la explanada. Entran por un lado con el coche y cada 10 metros deben girar 10º a izquierda o derecha, aleatoriamente. La mayoría de los coches conseguirán llegar al otro lado, porque cada 10 metros se desvían muy poco. Por eso al mojar una camiseta o un folio, de repente lo atraviesa más luz.

He encontrado muchos vídeos en los que se ve este efecto en vivo. El que sigue es uno de mis favoritos:

En un vaso hay agua y se mete una vara de vidrio (Pyrex, o vidrio borosilicatado). Como el agua y el vidrio tienen índices relativamente diferentes (1,33 y 1,474), parte de los rayos incidentes que llegan al vidrio desde el agua rebotan hacia atrás, permitiéndonos ver la vara de vidrio en el agua. Pero en aceite vegetal, con un índice de 1.47, prácticamente ningún rayo rebota, pues los índices de refracción son casi iguales. Resultado: el vidrio se torna prácticamente invisible, pues no hay rayos de luz que reboten en él y vuelvan a nuestro ojos. Casi toda la luz ha atravesado el vidrio sin volver la vista atrás. A este efecto se le llama en inglés index matching, y es vital en las comunicaciones por fibra óptica para evitar pérdidas.

¡Ojo! Hemos dicho que la suma de la energía transmitida, reflejada y absorbida era igual a la energía incidente. Cuando de repente más luz atraviesa un cuerpo, si suponemos que la cantidad de luz absorbida no varía, por fuerza (o más bien por conservación de la energía) la cantidad de luz reflejada debe ser menor. Por eso cuando un cuerpo se hace más transparente, al mismo tiempo se hace más oscuro cuando nos fijamos en la luz que en él rebota. Más luz que lo atraviesa=menos luz que rebota. ¡Dos caras de la misma moneda!

En el siguiente vídeo (lo siento, en inglés y con publicidad) lo podemos ver de manera muy clara, aunque no expliquen el porqué:

Dark Wet Spot por RobertKrampf

¿Y la ropa de otros colores?
La ropa de otros colores tiene un factor muy importante: La absorbancia es muy grande. Una camiseta de color azul marino absorbe gran parte de la luz que recibe, por lo que los cambios que hay entre transmitancia y reflectancia al mojarla no son lo suficientemente grandes como para suponer un porcentaje importante con respecto a la absorbancia (he conseguido meter las tres en una sola frase, jejeje). Por eso un concurso de camisetas mojadas con camisetas negras tendría bastante poco atractivo. Con camisetas amarillas todavía podría disfrutarse en condiciones

¿Y por qué al separar la camiseta mojada del cuerpo deja de transparentar?
Cuando separamos la tela mojada del cuerpo, aparece de nuevo el aire. La luz, que viene rebotada desde la sabrosa carne, entra a un conjunto de agua+fibras de celulosa desde el aire, lo cual hace, como ya sabemos, que se desvíe mucho al principio por culpa de la diferencia de índices de refracción entre agua-celulosa y aire. Una vez que ha entrado en la tela, se desvía menos, pues hay agua y celulosa, por lo que la luz total que atraviesa la camiseta sigue siendo mayor que cuando estaba seca, pero es lo suficientemente difusa (debido a la refracción inicial al venir desde el aire) como para no distinguir perfectamente las formas de lo que hay debajo.
Si aplicamos nuestro ejemplo de la explanada one more time, en este caso nos desviaríamos sólo 10º cada 10 metros pero entraríamos en la explanada torcidos 45º a izquierda o derecha, aleatoriamente.  Los coches avanzan bastante rectos pero no salen tantos por el otro lado porque entran ya torcidos.

¿Entonces también es por esta razón por la que la arena de la playa se ve más oscura cuando está mojada?
En efecto.  Al aumentar la transmitancia, la luz atraviesa más la arena, pero claro, no hay un “otro lado” por el que salir, por lo que lo que sucede finalmente es que la luz es absorbida a mayor profundidad en vez de salir reflejada. La reflectancia sigue disminuyendo y por eso la arena se ve más oscura. Y por eso cuando la pisas expulsas el agua de entre los granos de arena y se vueve a ver más clarita durante unos segundos, mientras regresa el agua.

Que no se diga que hubo una sola persona que no disfrutara visualmente de esta entrada. Nótese, si es que le apetece leer esto teniendo al Timberlake ahí encima todo húmedo, que en las zonas donde la camiseta se separa del cuerpo se intuye el color de la piel pero se ve sin detalles, a causa de la refracción inicial de la luz desde el aire del interior de la camiseta que provoca que la luz que sale salga difusa (desenfocada, como si dijéramos).

Edito para decir que si les apetece, estimados lectores, pueden menear esta entrada.

Edito de nuevo para recomendarles esta estupenda entrada sobre el mismo tema, que no ví cuando me puse a escribir.

Disculpen la aliteración en el título, pero es que venía al pelo. David nos pregunta:

Buenos días Remo

Me encanta el blog por esa forma sencilla y amena de acercar la ciencia a gente curiosa como nosotros… No sé si lo que viene será una consulta CPIera pero ahí va…

Leyendo la entrada sobre retrovisores me dio por preguntarme el porqué algunos cristales se ven verdes en el canto tal y como se ve en la foto que te adjunto, pero luego de frente son transparentes.

Por lo que comprobé, no se debe al reflejo del entorno, no me explico cómo sucede esto.

Un abrazo.

Luis: Respondiendo a tu pregunta acabaremos hablando de los atardeceres. Lo bonito de la ciencia es que muchas veces el mismo mecanismo sirve para explicar fenómenos muy dispares.

Ante todo, una precisión: En física y química, un cristal es un material con una estructura atómica ordenada, que se repite regularmente. La sal de mesa, NaCl (cloruro de sodio) es un ejemplo de cristal. Nuestras ventanas no son cristales, puesto que sus moléculas están ordenadas al tuntún. Son vidrios.

El vidrio es un sólido amorfo (sin estructura atómica ordenada, como acabamos de ver) compuesto en su mayor parte por sílice, que es óxido de silicio (SiO₂). Básicamente, arena de playa fundida, para que nos entendamos, y enfriada muy rápidamente para que no se ordenen su moléculas mientras se enfría. El vidrio, además de la sílice, lleva en su interior óxidos metálicos que son responsables en gran parte tanto de su comportamiento ante la luz (qué colores deja pasar y cuáles no) como de sus propiedades mecánicas (resistencia al calor y a los impactos). Estos óxidos metálicos se añaden en parte para conseguir propiedades deseadas en el vidrio y en parte para abaratar y simplificar el proceso de manufacturación. El cuarzo fundido (sílice) es bastante fastidiado de manipular, hay que calentarlo un montón para fundirlo y es bastante caro. Al vidrio común se le añaden bastantes de estos compuestos:

Intervalos de composición frecuentes en los vidrios comunes

Componente	Desde … %	… hasta %
SiO2 (Óxido de silicio)	68,0	74,0
Al2O3 (Óxido de aluminio)	0,0	4,0
Fe2O3 (Óxido férrico)	0,0	0,45
CaO (Óxido de calcio)	9,0	14,0
MgO (Óxido de magnesio)	0,0	4,0
Na2O (Óxido de sodio)	10,0	16,0
K2O (Óxido de potasio)	0,0	4,0
SO3 (Óxido sulfúrico)	0,0	0,3

Hay muchos tipos de vidrios. Un montón. Desde el vidrio común de ventana, llamado “vidrio sódico cálcico” por ser los óxidos sódico y cálcico sus principales aditivos, pasando por el Pyrex, que tiene borosilicatos (sompuestos de silicio y boro) en su interior que hacen que resista mejor los cambios de temperatura, hasta el cristal antibalas, que no es en realidad un vidrio al uso sino que está hecho de policarbonato.

Nos vamos acercando a nuestro destino. Los responsables del color verdoso de los bordes del vidrio son los óxidos de hierro, que absorben algunos colores (los azules y rojos) y dejan pasar más los que están cerca del verde. Así, la luz del sol, que podemos suponer que es blanca para nuestro uso (no lo es, y de hecho el pico de emisión está en el amarillo-verde, pero de momento lo aparcamos), al atravesar el vidrio, pierde parte de sus componentes azul y roja y queda un poco “enverdecida”. El efecto es tenue, pero medible. En un espectro de transmisión (en la gráfica de la izquierda) del vidrio común podemos apreciar que por poquito la longitud de onda que más se transmite es la de 550 nanómetros (nm), que es precisamente nuestro color verde:

“¿Estás diciendo que la luz que atraviesa una ventana queda verde? Pues yo no lo noto”, podrás decir. “Y además aún no has hablado de los bordes”. A ello vamos. La luz que atraviesa un vidrio común queda enverdecida, pero muy poquito, porque ha atravesado sólo medio centímetro de vidrio, que es un grosor estándar. Sin embargo, cuando ves la luz que viene del borde del vidrio, estás viendo luz que ha entrado por el otro borde, por lo que ha atravesado mucha más longitud de vidrio y ha ido perdiendo mucho más sus componentes azul y roja. Ésta es la explicación básica.

Y para comprobarlo, podríamos poner muchas láminas de vidrio juntas y comprobar que cuanto más vidrio atraviesa la luz, más verde se vuelve. A ello me puse, apilando unas cuantas láminas de vidrio en escalera con la ayuda de Juanjo y Miguel, compañeros del laboratorio (¡gracias!). Los resultados saltan a la vista, nunca mejor dicho; a medida que la luz va a travesando más cantidad de vidrio, más verde se va poniendo. La pared blanca tras el primer vidrio sigue pareciendo blanca, aunque podemos ir observando el cambio con claridad (clic para ampliar):

¿Y por qué la luz que sale por un borde tiene que haber entrado por el otro? Pues porque el vidrio, al ser un medio poco dispersivo, más o menos mantiene la luz en su trayectoria sin esparcirla por el interior. Si un rayo de luz entra por una cara, saldrá por la otra sin que una cantidad apreciable de luz rebote por el interior. Y si entra por un borde, seguirá hasta salir por el otro sin que una cantidad apreciable salga por las caras principales.

Por último, hablemos de los atardeceres. Hace poco enlacé a Malaciencia y su explicación del color del cielo. La luz del sol es blanca, o así la consideramos para nuestros propósitos. El aire dispersa la luz en todas direcciones, pero dispersa más la luz de alta frecuencia (azules y violetas) que la de baja frecuencia (naranjas y rojos). Cuanzo la luz del sol pasa por el cielo por encima de nuestras cabezas, el azul es más dispersado en todas direcciones y por eso vemos el cielo azul. Si miramos al sol, lo veremos menos azulado de lo que realmente es, pues el aire nos ha ido quitando la luz azul. A mediodía, cuando el sol está alto, no es sin embargo fácil de apreciar. Se ve mucho mejor cuando el Sol está bajo en el horizonte y hay mucha más capa de atmósfera entre él y nosotros. Ahí se ve que ha ido perdiendo los azules y quedan los rojos.

Aunque el mecanismo por el cual un vidrio “enverdece” la luz que lo atraviesa es la absorción y el mecanismo mediante el que el aire enrojece la luz que lo atraviesa es la dispersión (algo de absorción hay, pero menos), el resultado final es el mismo: la luz que atraviesa ambos medios sufre cambios en su color, y estos cambios son más acusados y perceptibles cuanto mayor sea el grosor de material que atraviese.

Para leer más:

1.- Wikipedia: vidrio
2.- Foro CPI: vidrio
3.- Foro CPI: ¿Por qué las botellas de vino son verdes?

Luis nos pregunta:

¡Muy buenas!,

En primer lugar quería felicitaros por vuestro blog, uno de mis favoritos y en el que explicáis muy bien las cosas a la gente que es curiosa pero no de ciencias.

Mi pregunta me surgió hace tiempo, y tiempo que llevo con ella apuntada en la cabeza para planteárosla:

Imaginemos que vamos en un avión capacitado para alcanzar mucha mas altura de lo normal, a tal altura que la presión baje tanto que el agua pueda hervir a los 40 grados centígrados. Pues una vez ahí, nos da por cocinar unos macarrones. La pregunta es: ¿Necesitaría llegar a X temperatura la pasta para que se cocine o simplemente con el hecho de estar el agua hirviendo a pesar de estar “templada” es suficiente para cocinarla? O al revés, ¿ bajo mucha presión y con agua muy caliente (mas de 100 grados) pero sin hervir se cocinarían unos macarrones, o la clave es la ebullición?

Espero que os resulte interesante la pregunta, me muero por saber.

Muchas gracias, un saludo,

Luis:

El hecho de que un líquido hierva sólo significa que su presión de vapor (de la que ya hablamos en CPI: Evaporación) se ha igualado con la presión del aire exterior. La pasta no “sabe” que el líquido a su alrededor está hirviendo. Sólo “sabe” que hay agua y a qué temperatura está. Así que en realidad nos da igual cocer pasta con agua a 80 grados sin que llegue a hervir en Alicante que con agua a 80º hirviendo en las faldas del Everest.

Para lo que sigue ruego la ayuda de lectores versados en ciencia de los alimentos, por si meto la pata. Cito de mi referencia 2:

La pasta normalmente se hace de harina, huevos, sal y agua. La mayoría de la pasta se hace de semolina o de sémola de trigo duro, un tipo de harina de trigo, pero también se pueden utilizar otros cereales como maíz, arroz, quínoa, espelta, y trigo poulard o australiano. Estos cereales alternativos rinden pastas más blandas y pegajosas, pero que son una buena alternativa para la gente con alergias/intolerancias al trigo (celiaquía).

Otros tipos de pasta se hacen con el cereal de trigo integral, lo que hace que la pasta sea más oscura y más nutritiva, o de trigo con otras harinas, incluyendo harinas no procedentes de cereales, como la de soja.

Los huevos se utilizan para mejorar la calidad tecnológica de la pasta. El huevo no solamente enriquece a la pasta desde el punto de vista nutricional y organoléptico, sino que también tiene una función tecnológica, ya que el huevo hace que la masa sea elástica, blanda y resistente.

El agua se utiliza normalmente para la masa y hacer posible el moldeado. Durante la etapa de secado es cuando la mayor parte del agua se elimina. La sal se le añade por el sabor.

Cuando echamos esta pasta al agua, siempre se acabará haciendo ablandando. Da igual que el agua hierva o no, da igual su temperatura. La pasta de trigo acabará absorbiendo el agua y haciéndose ablandándose. Cuando andaba dándole vueltas a tu pregunta, se me ocurrió hacer pasta con agua que no llegar a hervir, pero directamente me fui al extremo: echar pasta en un vaso de agua del grifo y ver si se quedaba dura o absorbía el agua. El resultado después de una noche en un vaso de agua a temperatura ambiente está en el siguiente vídeo. El vídeo es un poco aburrido, pero ya que me había tomado la molestia de hacerlo pensé que por qué no compartirlo. La pasta se ablanda:

La pasta estaba demasiado blandosa como para disfrutarla, pero estaba claramente comestible [Actualización: Está blanda y comestible pero sigue estando cruda. Ver comentario 2]. O sea, que se puede “hacer” pasta sin agua hirviendo. Por tanto, estimado Luis, ni son los 100 ºC ni es el hervor. Es el agua. Obviamente, cuanto más caliente esté el agua, más rápidamente se hará la pasta (la absorción y la solubilidad suelen aumentar con la temperatura). Por eso se recomienda hervir. Y supongo que también por el asunto de la amilosa, del que hablamos ahora mismo.

También se habló en CPI hace un tiempo de por qué las galletas se ablandaban antes en leche caliente que en leche fría: Galletas que se reblandecen.

Como datos CPI adicionales, puede verse en la siguiente imagen cómo la pasta se queda con un color blanquecino que no es habitual cuando se hierve:

Este color blancuzco se debe a que de los muchísimos componentes de la semolina, hay uno, la amilosa, que se disuelve en agua hirviendo pero no en agua a temperatura ambiente. Es la responsable de ese tono blancuzco de la pasta cuando no hierve el agua y es la responsable de la leve turbidez del agua hervida cuando sacamos de ella la pasta.

En la misma imagen se aprecian las burbujas de oxígeno que desprende el agua cuando se la deja toda la noche al fresco, burbujas de las que ya hablamos en CPI: Más burbujas.

Para leer más:

1.- Semolina, en la Wikipedia
2.- Ingredientes de la pasta
3.- Ask a Scientist: Pasta

Actualización 2: Gracias a los lectores por ponerme sobre la pista. Investigando llego a una página que cuenta lo que vienen ustedes diciendo en los comentarios: hace falta una temperatura mínima para que se desnaturalice la amilosa y la pasta “se cocine”.

Los dos componentes principales de la fécula de la pasta son la amilosa, de la que ya hemos hablado, y la amilopectina.

La amilosa tiene la siguiente composición:

Y se organiza en espirales:

La amilopectina, que es la que da consistencia a la pasta y entre cuyas moléculas querda atrapada el aguaa bsorbida, tiene esta composición:

Y se organiza en estructuras ramificadas:

La fécula se encuentra tanto en el trigo como en el maíz y las patatas. Los porcentajes entre amilopectina y amilosa varían entre las diferentes variedades. El aspecto de la fécula de maíz es el siguiente:

Antes de la desnaturalización, los gránulos de fécula tienen este aspecto:

Tras la desnaturalización, la amilosa sale del gránulo, como ya sabíamos, que queda con este aspecto:

Y los diferentes gránulos forman un gel con agua en su interior:

La temperatura mínima para que esto ocurra ronda los 62º-70º, tal y como habían aventurado nuestros lectores. Son ustedes unos hachas.

Fuente: Starch , de CatLab.

Airos nos pregunta:

A las buenas,

Quiero enviaros una duda que me carcome acerca de los retrovisores interiores de los coches (obviando el hecho de que se llamen re-tro-vi-so-res, nombre digno de un fantástico aparato de ciencia-ficción instalado en alguna nave interplanetaria).

No comprendo como funciona el mecanismo de la palanquita anti deslumbramiento^®. Al mover la palanca, el espejo simplemente se mueve, y pasa a devolvernos la imagen del propio techo, pero con la visión de la carretera que dejamos detrás superpuesta, ¿verdad?. No me entra en la cabeza. ¿Son dos espejos formando ángulo? ¿Cómo? ¿Por qué el techo refleja la carretera?, y encima de noche.

Gal y Leo, ambos dos, formulaban la pregunta en términos parecidos en un comentario:

Me ha hecho recordar una duda que tenía desde hace tiempo y es el por qué en los espejos retrovisores interiores de los coches se ven dos reflejos y es lo que se utiliza como “dispositivo antideslumbramiento del coche de detrás” (por si lleva las largas). Al mover la palanquita debajo del retrovisor se ve mucho más oscuro pero sigue habiendo un reflejo. ¿Es un doble reflejo con la explicación de esta entrada o hay algo distinto a la hora de fabricar el espejo retrovisor?

La respuesta está muy relacionada con el mecanismo descrito en la entrada de los reflejos múltiples en los espejos (ésta). Si no la han leído, les espero para cuando vuelvan. Si ya la han leído, prosigamos. Y si no la han leído y no les apetece hacerlo o no tienen tiempo, lo fundamental que hay que saber para lo que viene es que cuando la luz llega a un espejo normal no vemos uno sino varios reflejos: los dos principales son el de la luz que rebota directamente en el vidrio del espejo y el primer reflejo propiamente dicho, que atraviesa el vidrio, llega a la superficie plateada del fondo del espejo y vuelve a salir (éste es el reflejo principal de un espejo). Hay más reflejos, pero no son importantes para entender los retrovisores.

En efecto, el mecanismo de un espejo retrovisor de coche está basado en los múltiples reflejos que pueden verse cuando la superficie reflectante está cubierta por un cristal (un vidrio). Sin embargo, la gran diferencia entre un retrovisor y un espejo normal es que en el retrovisor el vidrio y la superficie reflectante no son paralelos. Ahí está el busilis de la cuestión. Veamos cómo funcionaría un retrovisor con la superficie reflectante paralela al vidrio, es decir, un retrovisor sin dispositivo “antideslumbramiento” (clic para ampliar):

Si el espejo tiene sus caras paralelas, veremos dos reflejos (no siempre bien distinguibles, como en el caso de los espejos normales) de las luces del coche de atrás.


Veamos ahora un esquema del funcionamiento de los retrovisores normales. Cuando es de día o si no nos molestan las luces del de atrás, llevaremos el retrovisor colocado de manera que el reflejo que vemos proviene de la superficie reflectante y no del vidrio (clic para ampliar):

Retrovisor en “modo normal”. Vemos el reflejo fuerte, proveniente de la superficie reflectante de la parte trasera.


En cambio, cuando es de noche y el de atrás nos molesta con las luces, giramos el espejo (clic) y pasamos a ver sólo el reflejo de la luz en el vidrio, que es mucho más débil, aunque nos sigue permitiendo ver la carretera y los coches (clic para ampliar):

Retrovisor en “modo antideslumbramiento”. Vemos el reflejo débil, proveniente del vidrio de la parte delantera.


Y no hay mucho más en el funcionamiento de los retrovisores, aunque a mí me encantó saber cómo funcionaban. Hay mucho ingenio suelto por ahí, y hay que disfrutarlo.

Actualización: Menea esta entrada si te apetece

Ando redactando un consultorio CPI sobre el funcionamiento de los espejos de las comisarías, esos que “sólo dejan pasar la luz en una dirección” (mentiramentiramentira). Había ido añadiendo cosas hasta que me quedó un tocho considerable, así que he decidido partir la entrada en dos. Hoy tan solo daremos también una vuelta somera por el mundo de los espejos, que tiene algunos datos CPI. Comencemos:

Todos conocemos el funcionamiento normal de un espejo. La luz llega a la superficie del espejo y rebota. El ángulo de entrada y el de salida son el mismo si el espejo es perfecto, y la explicación cuántica de este hecho es fascinante. Feynman la da en su libro QED sobre electrodinámica cuántica, que comentaremos aquí en breve.

Los primeros espejos se hacían puliendo planchas de metal hasta que reflejasen bien la luz. Luego se comenzó a azogar vidrio, es decir, recubrir la parte trasera del vidrio con azogue, que dicen por ahí que es mercurio pero que en todos los sitios que he buscado pone que son sales de plata (historiadores de la técnica, ¡help!). Hoy en día se utilizan compuestos de aluminio.

La pregunta de hoy es: ¿Por qué al acercar la llama de un mechero (o cualquier otro objeto) a un espejo podemos ver varias imágenes del objeto?

Para empezar, hay que decir que cuando la luz llega a una superficie, siempre pasan varias cosas:

1.- Parte de la luz pasa a través del medio. Cuanto más transparente sea, más luz pasará. Esto es lo que esperamos todos de una ventana, que deja pasar la luz. A este parámetro que mide la transparencia se le denomina técnicamente “transmitancia” y va de 0 (no pasa nada de luz) a 1 (pasa toda la luz, cosa que es imposible en el mundo real). Sin embargo,

2.- Parte de la luz se refleja (siempre). Puede que sea sólo un 5%, pero en cualquier medio transparente, por muy limpio que esté, tendremos un rebote (luz reflejada). El parámetro que mide la capacidad de reflexión de un material es la “reflectancia”. Por último,

3.- Parte de la luz es absorbida por el medio y transformada en calor (movimiento de las moléculas del medio). Siempre. Por eso los espejos se calientan al sol. A este parámetro se le llama “Absorbancia” (feo palabro). Despreciaremos este término en aras de la simplicidad.

Así que cuando la luz llega a un vidrio, parte de ella será reflejada y parte transmitida. Esto es importante para lo que sigue.

Comencemos por distinguir entre un espejo de primera superficie y uno de segunda superficie. Los espejos de primera superficie tienen el material reflectante en la cara “de delante” (en la primera superficie a la que llega la luz). Son mejores porque no tienen dobles reflejos, pero son más caros y delicados y cualquier rayajo desprende la superficie reflectante. En los laboratorios de óptica son los más utilizados.

Los espejos de segunda superficie tienen el recubrimiento reflectante en la parte de detrás del vidrio. Son los espejos que hay en las casas. La luz entra en el vidrio, rebota en su parte espejada posterior y vuelve a salir. Ventajas: la capa reflectante está protegida por el vidrio. Desventajas: existe la posibilidad de dobles y triples reflejos, debido a la luz que rebota entre las caras del vidrio. Veamos un esquema y un ejemplo de esto último (clic para ampliar):

En realidad, como vemos en el anterior esquema, hay siempre más de un reflejo. Lo que ocurre es que la mayoría son tan tenues que no los vemos. Y ahora, de la teoría a la práctica. Me voy a un espejo de casa y le saco una foto a un humilde boli Bic a poca distancia del espejo (clic para ampliar):

La anterior imagen no está movida. Puede apreciarse el doble reflejo tanto en la punta del boli como en los nudillos.

Cuando ya tenía la imagen del boli subida y maquetada, se me ocurrió que con un mechero, que emite luz propia, sería posible ver más reflejos. Efectivamente (clic para ampliar):

Se pueden apreciar hasta cuatro reflejos. Uno de ellos está por delante del reflejo principal, y es por tanto el reflejo que sale directamente del vidrio sin pasar por el espejo. Los otros dos están por detrás: son reflejos que han pasado dos o más veces por el espejo. Así que ya tienen algo con lo que impresionar a los sobrinillos, estimados lectores. “Cuando te miras a un espejo estás viendo multitud de imágenes de ti mismo, pero están tan juntas y son tan débiles que no te das cuenta y parece que sólo hay una”.

Por último, un divertimento que encontré buscando cosas sobre espejos: ¿Cómo demonios funciona este espejo comeplátanos ? A la primera impresiona, pero prestando atención se ve el truco (ojo, que en los comentarios dan pistas muy claras):

Actualización: Menea esta entrada si te apetece.

Actualización 2: Jose (¡gracias!) nos manda una foto y una explicación muy interesante sobre un tema relacionado:

Te envío una foto del reflejo de un mechero en una *ventana*, con 4 reflejos: esto se usa para saber cuantos cristales tiene la ventana, y saber así si tiene cámara de aire o no. Con dos reflejos, tiene una cámara de aire, o dicho de otra manera, dos cristales. Con 4 reflejos tiene cámara de aire y cristales de seguridad (cada cara de la ventana está compuesta por dos cristales pegados entre sí = 4 cristales). También los hay de 3: cámara de aire, con un cristal de seguridad y otro normal (normalmente tintado para el lavabo).