Propiedades de la Materia: Composición, Tamaño, Abundancia, Forma y Superficie

No se trata de una tetralogía que pretenda dar cuenta de todas las propiedades de la materia, por supuesto. En los post de reflexión que edito, ya sea los sábados ya los domingos, intento mostraros mis cavilaciones sustraídas a lo largo de experiencia como científico que atesoro (o padezco). Generalmente, cuando hablamos sobre objetos naturales, hacemos énfasis en algunas de sus propiedades, soslayando indebidamente otras. Así, por ejemplo, cuando estudiamos la materia, ya sea viva o inerte, partimos casi siempre de su composición química que, por supuesto, es de suma importancia. No obstante, existen otras propiedades de esos objetos que también van a condicionar, y mucho, su comportamiento en la naturaleza. Estos son los casos, por ejemplo, del tamaño, la forma y propiedades de su superficie. Sobre este tema esbozaremos hoy unas breves reflexiones.

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Eusebio Sempere: El Espacio (1985, Serigrafía) Fuente: Eusebio Sempere Poeta de la Geometría

 

Composición

Efectivamente, la composición química de los objetos naturales, a menudo muy compleja y heterogénea, determinará parte de su comportamiento en la naturaleza. De ella depende en gran medida su reactividad, entre otros procesos. Sin embargo, incurrimos en un grave error si soslayamos otras de suma importancia.  

 Tamaño y abundancia

La forma de los objetos determina también su comportamiento. Es obvio que raramente, un canto rodado de un tipo de roca concreta, no se comporta igual que un bloque de gran tamaño, por mucho que su naturaleza química sean completamente idénticas. El descubrimiento por la ciencia de los materiales más pequeños, es decir las nanopartículas, ha venido a demostrar que muchas de las propiedades de la materia dependen de su tamaño en gran medida, comportándose y/o teniendo efectos distintos sobre otros objetos en función de ella. Y aquí entra el juego la abundancia a través de la ley de Willis.  Conforme desciende el tamaño de una clase determinada de cuerpos naturales, ya sean vivos o inertes, aumenta su número de acuerdo a la citada ley. Como recordaréis los más asiduos, tal distribución de la abundancia es conforme a leyes potenciales, logarítmicas, o lognormales, pero jamás a una lineal. Y como podéis entender, no se comportan igual billones de nanopartículas que un gran bloque de roca de la misma composición que se desprende de una montaña. Lo diminuto es abundante, lo enorme escaso y raro. De hecho, pensando en términos humanos, unos tamaños pueden ser beneficiosos, mientras  que otros nocivos para nuestra salud (vease el caso de los aerosoles comparados con otros objetos de igual composición, aunque de mayores dimensiones). 

 Forma

En la naturaleza, al contrario de lo solemos pensar, los objetos naturales obedecen a un pequeño grupo de formas básicas. La forma o estructura determina a menudo la función del objeto natural. Se trata de un hecho, en el que por desgracia no solemos reparar, siendo de suma importancia. Así en un magnifico libro “Patrones y Pautas de la Naturaleza”, Peter S. Stevens nos muestra que, básicamente, pueden discernirse entre los siguientes grupos de formas-estructuras, cada una de las cuales utiliza la naturaleza en función del rol que deben desempeñar en su seno:

 Espirales y formas sinuosas

Explosiones (el mundo de lo radial)

Modelos de ramificación

Burbujas y pompas de jabón

Agrupamiento-pavimentación-modelos de ruptura

 Por ejemplo, detectamos ramificaciones en todos aquellos casos en los que otro objeto que lo sostiene “de alguna forma” deba ser distribuido lo más rápidamente posible desde una fuente a un sumidero o área concreta, de tal forma que cubra la mayor parte del espacio. Así, las ramificaciones de las tallos y raíces de los árboles, aparato bronquial, sistema vascular, etc. atesoran sorprendentemente la misma estructura, que tiende a ser una ramificación fractal de propiedades similares, desde un punto de visto matemático. Eso si, si la cantidad de energía o materia debe exportarse o evacuarse rápidamente, aparecen las formas en explosión (como los materiales que evacua un proyectil al caer a tierra, e incluso una gota de agua de lluvia cuando impacta contra el suelo). Ya os hablamos de las clasificaciones que realizan los ecólogos del paisaje, en donde también se demuestra la importancia de la forma en la dinámica-interacciones entre ecosistemas distintos. Cabría añadir mucho más, pero intento ser breve.

 Propiedades de la superficie: La Rugosidad

Hemos dejado para el final, aunque no por ello consideremos que sea un tema menor, las estructuras-formas de las superficies de los objetos. Un objeto compacto se suele comportar en la naturaleza de una manera muy diferente a otro de la misma composición que sea poroso. Del mismo modo, una superficie rugosa resulta ser muy diferente que otra perfectamente lisa, por cuanto, de hecho la última atesora mucha más extensión aunque resulte críptica a nuestros órganos sensoriales. De este tema, ya hablamos por ejemplo, en este, este y este post.

 Pues bien reflexionar sobre el tema. Os sugiero que lo tengáis siempre presente a la hora de recapacitar sobre las propiedades de los objetos naturales que nos rodean.

 Juan José Ibáñez 

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Comentarios

Excelente aporte… gracias

Excelente aporte… gracias… me sirvió de mucho…

GRASIAS POR ESTOO M SIRBIO MUCHO SIGAN ASI Y N SOLO ES EL INTERNET TAMBIEN LOS LIBROS

[...] suele funcionar al revés. Hace ya algún tiempo que redactamos el post titulado: “Propiedades de la Materia: Composición, Tamaño, Abundancia, Forma y Superficie“. En él os mostrábamos como en la naturaleza, la composición química de un material les [...]

me encanta

[...] incluyendo por supuesto las que se albergan en los suelos. La siguiente entrega es ilustrativa: Propiedades de la Materia: Composición, Tamaño, Abundancia, Forma y Superficie. La noticia que comentamos nos informa de que unos investigadores dicen haber demostrado que el [...]

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