Sputnik | Rusia.- Un equipo internacional de investigadores ha logrado acabar con 400 años de misterio en torno a las ‘gotas del príncipe Rupert’, pequeñas estructuras de cristal con un extremo altamente resistente y otro sorprendentemente débil.

Las gotas resultaron ser un quebradero de cabeza para los científicos durante 400 años, pues la ‘cabeza’ de estas gotas resiste todo tipo de golpes, desde martillazos con saña hasta balas.

El equipo que ha logrado resolver el misterio está compuesto por investigadores de las universidades de Purdue (Estados Unidos), Cambridge (Reino Unido) y la tecnológica de Tallin (Estonia).

Estas estructuras se obtienen fundiendo pequeñas cantidades de cristal y dejándolas caer a continuación en agua, momento en el que cual se solidifican, por lo que el proceso de fabricación no tiene ningún misterio.

“Desde el siglo XVII reconocidos científicos y filósofos naturales han intentado comprender las propiedades excepcionales de estas gotas”, dice Srinivasan Chandrasekar, profesor de ingeniería industrial en la Universidad de Purdue.

Y es que el mismo Chandrasekar en 1994 ya intentó, con bastante éxito, desentrañar su misterio junto con su colega Munawar Chaudhri, físico de la Universidad de Cambridge. Entonces lograron filmar una de estas escurridizas gotas explotando en un millón de fotogramas por segundo.
Los científicos advirtieron que a medida que se presionaba el extremo más débil de la gota, se propagaban por su interior grietas a 6.500 km/h. En otras palabras: la superficie de la ‘cabeza’ de la gota se exponía a tensiones altamente compresivas.

El misterio, resuelto

“Por una parte la ‘cabeza’ es resistente a los martillazos y por la otra la cola se rompe con simplemente presionarla con el dedo, y en unos pocos microsegundos la estructura entera (incluyendo la ‘cabeza’) se hace añicos”, dice Chandrasekar.

En los resultados del estudio, los investigadores utilizaron una técnica llamada fotoelasticidad integrada.

“Los resultados demuestran que la alta resistencia de la ‘cabeza’ está sometida a una presión a razón de 50 toneladas por 2,5 centímetros cuadrados, y que es esto lo que la hace tan resistente como algunos aceros”, revelan desde la Universidad de Purdue.

Al enfriarse y solidificarse, las gotas miden unos 10 centímetros de largo. Su superficie, revela el estudio, se enfría más rápido que su interior, lo cual somete a la superficie a una presión extrema que queda compensada con la presión mecánica de su interior.

“La tensión mecánica es lo que normalmente hace que los materiales se rompan de la misma forma que se rompe un papel por la mitad”, dice Koushik Viswanathan, uno de los autores del estudio. “Pero si logras hacer que la tensión mecánica se convierta en tensión de compresión, entonces es difícil que la fractura vaya a más”. Esto es lo que ha pasado durante 400 años con la cabeza de las gotas del príncipe Rupert, dice Viswanathan.

Las llamadas ‘gotas del príncipe Rupert’, también conocidas como ‘gotas holandesas’, fueron muy populares durante el siglo XVII. En 1625 comenzaron a hacerlas al norte de Alemania. De ahí viajaron a Inglaterra como regalo del entonces príncipe de Baviera, Rupert, al rey Carlos II. En 1661, el monarca transfirió las gotas a la Real Sociedad de Londres para que investigaran sus propiedades, pero han tenido que esperar hasta el siglo XXI para que su misterio quede resuelto.