CPI (Curioso pero inútil)

Título: El secreto de la Química
Autor: Gianni Fochi
Tema: Química, Divulgación científica
Editorial: Robinbook (Ma non troppo)
Páginas: 237
ISBN: 84-95601-27-3
Idioma: Español
Traductora: María Àngels Oliva
Revisión técnica: Elias Kateb

Al comenzar a leer este libro no me gustó. Nada. El estilo era entrecortado, mezclaba conocimientos de primaria con otros de química analítica de segundo de carrera (digo yo que de segundo, porque ni idea) en la misma frase y en general no conseguía atraerme. Los primeros capítulos están menos ensamblados, en mi humilde opinión, que los siguientes. Pero a medida que avanzaba el libro mejoraba y mejoraba. Y me ha acabado gustando mucho.

Hay libros de divulgación (los de Sagan, los de Asimov, los de Paul Davies, los de Brian Greene, el de Bill Bryson…) que te embarcan inmediatamente en un viaje que estás deseando comenzar, nada más leer el estilo, la ambientación de los temas, las explicaciones y las analogías que usan. Hay libros con clase y señorío. Éste no es de esos, pero no por ello es malo. El estilo es diferente. No llega a ser un estilo de libro de texto, pero es más distante, o al menos no llegó a conectar conmigo.

Hay frases por el libro que asustan:

De este modo se destruyen ciertos enlaces fuertes (los de la cadena, los de carbono -hidrógeno y los del interior de la molécula diatómica de oxígeno). Esto requiere energía y, por tanto, contribuye con términos positivos al ΔH positivo, y una Δ así, como hemos visto en el capítulo 6, si no prevalece el término entrópico de efecto opuesto, da lugar a un ΔG positivo, que impide el desarrollo de la reacción. Pero no olvidemos que se generan en abundancia los nuevos enlaces mencionados. El conjunto gana gran estabilidad; en otras palabras, sumados todos los factores, el ΔH resulta negativo.

¡Uf!

El libro contiene un montón de conocimientos sobre química y cómo la usamos en la vida cotidiana. Pero un auténtico montón, estimados lectores. Es un libro que hay que leer con cierta calma porque habla de un montón de cosas sin apenas pausa para respirar. Desde el tamaño apropiado de las partículas de sales de plata que había en las primeras cámaras fotográficas (no menos de 80 Ångstroms, no más de 150) hasta el porqué del éxito del perfume Chanel nº 5 (grandes dosis de aldehídos alifáticos de cadena larga hacían y hacen que sea potente y persistente), pasando por la mecánica cuántica que hay bajo el capó de la química, la lluvia ácida, los orígenes de la química y su separación final de la alquimia y la medicina, las siliconas, por qué huelen como huelen cuando se secan y sus miles de aplicaciones… un montón de datos.

Una frase que me encantó:

Si la Naturaleza fuera una empresa química y pidiera hoy permiso para usar uno de sus antiparasitarios, no se lo concederían

En general, bien. Muy entretenido. A veces un poco técnico, a veces un poco embarullado pero siempre interesante y con multitud de datos sobre cosas cotidianas muy relacionadas con la química.

Mi nota: Interesante y entretenido.

A mí es que me encantan estas cosas:

Hace unas semanas los de Google Mail pidieron a sus usuarios un pequeño clip de vídeo en el que el sobre de GMail entrase por la izquierda de la pantalla y saliera por la derecha, para hacer un vídeo gracioso sobre el recorrido de un correo electrónico desde el envío hasta la recepción. Han recibido más de mil vídeos y han hecho esto con ellos:

Para mi gusto queda un poco corto, ¿no les parece?

Guillem nos pregunta:

Hola a todos los CPIeros.
En primer lugar felicitaros por vuestro adictivo blog, lo reconozco, soy adicto a CPI.

Ahí va mi duda: ¿Cómo funcionan esos cristales que por un lado son como un espejo y por el otro son transparentes (como los de las salas de interrogatorio de las pelis)?

Espero que me lo podáis explicar y gracias por adelantado

Guillem, la solución tiene un nombre: espejos semiplateados. Y es una solución “tramposa”. En realidad, estos espejos de las comisarías o de las habitaciones de Gran Hermano no son espejos perfectos por un lado ni ventanas perfectas por el otro.

Ayer hablamos sobre espejos de primera y segunda superficie. Recordemos un poco de teoría: 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. En un vidrio normal de una ventana, la luz reflejada puede oscilar entre un 4% y un 16% (y por tanto la luz transmitida varía entre un 96% y un 84%). En un espejo de los de casa la luz transmitida es un 0%, pero el espejo no devuelve el 100% de la luz porque parte la absorbe.

Los espejos “de una sola dirección” (one-way mirrors, como a veces se les llama). Tienen un recubrimiento reflectante que no es “perfecto”. Deja pasar parte de la luz (pongamos el 10%) y refleja otra parte (pongamos el 90%, suponiendo por simplicidad que el espejo no absorbe luz). Esto se consigue haciendo que la capa reflectante del espejo sea muy muy fina, del orden de micras o menos. Así, la capa reflectante refleja, pero como es tan fina sigue “transparentando” y deja pasar luz a través.

Pero en óptica hay un dicho, sustentado por la física: “todo sistema óptico es reversible”. Es decir, que si un rayo puede ir de A a B, entonces también puede ir de B a A por el mismo camino que vino. Por eso es imposible (aunque lo explicaremos con detalle en una entrada posterior) conseguir que un espejo de estos sea perfecto, es decir, que desde un lado sea espejo puro y desde otro ventana pura.

Imaginemos una comisaría con polis a un lado del espejo de la sala de interrogatorios y “el sospechoso” al otro. ¿Qué es lo que ocurre? Que la sala del sospechoso está muy iluminada, mientras que la sala de los policías está a oscuras o poco iluminada. El sospechoso observa que el espejo le devuelve el 90% de la luz de su propia sala, y el 10% de la luz de la sala de los policías. Pongamos que la intensidad de la sala es de 100 unidades luminosas y la intensidad de la sala de los polis es de 10 unidades. Desde el espejo llegarán a los ojos del interrogado 90 unidades de luz de su propia sala (el 90% de 100, que refleja el espejo) y sólo 1 de la sala de los polis (el 10% de 10, que deja pasar el espejo). Claramente, el sospechoso sólo ve un espejo, pues sólo el 1,1% de la luz que le llega desde el espejo proviene del otro lado. Los polis, en este ejemplo, ven en el espejo el reflejo del 90% de la luz su propia sala (o sea, 9 unidades), y el 10% de la luz de la sala del sospechoso (o sea, 10 unidades). Los polis ven casi con la misma intensidad su reflejo y la sala del sospechoso. Tal vez en una sala real la iluminación de la sala de los polis sea aún menor. Sin embargo, si iluminásemos mucho la sala de los policías, el interrogado podría verlos sin dificultad.

La siguiente imagen nos lo muestra bien claro: imaginemos un peligrosísimo ¿ficus? que cometió un terrible crimen contra el medio ambiente en Osaka. Sólo una niña fue testigo de su crimen, así que la traen a la sala de reconocimiento. En la primera imagen la planta está muy iluminada y la niña no. La niña puede por tanto ver a la planta pero la planta sólo ve un espejo. En cambio, si encendemos una luz potente tras la niña, el ficus podrá ver a través del espejo, pues ahora llega mucha más luz desde el otro lado. La niña necesita claramente ingresar en el programa de protección de testigos . Fíjense en que en la segunda imagen se sigue viendo el reflejo del ficus, aunque mucho más débil que la imagen de la niña:

Para leer más:

1.- One way mirrors .
2.- Mirror vs. Window
3.- How do one-way mirrors work?

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).

Estimados lectores:

Los que tengan buena vista para los detalles habrán notado que la astroimagen del día que sale en la barra derecha ha cambiado de formato. Antes enlazaba directamente a APOD, la página de la NASA que lleva doce años, doce, publicando diariamente una imagen astronómica con la explicación de un profesional. Desde hace unos días, sin embargo, la he sustituido por la versión española: Observatorio.

El proyecto de Observatorio, creado por Álex Dantart, es, en primer lugar, ofrecer la traducción al castellano de la imagen diaria de APOD. En segundo lugar, es ir traduciendo el archivo histórico (miles de fotografías con sus explicaciones) para acabar, finalmente, con un equivalente completo del original, pero en castellano.

Observatorio es un proyecto sin ánimo de lucro ni publicidad. Si quieren echar cinco (o tal vez diez) minutillos de vez en cuando y traducir alguna de las fotografías, serán bienvenidos; sólo tienen que darse de alta como traductores. El único requisito es no andar mal de inglés (ni de castellano ) y que les guste la astronomía.

En estos momentos hay traducido un 55% del histórico. Queda mucho trabajo por hacer, pero si somos unas cuantas decenas lo podremos tener en tiempo récord.

¡Les esperamos, estimados lectores!