Comunicació química entre bocins d’un gel molt especial

Benito Navarro en fa arribar una notícia sobre el comportament d’uns nous materials descoberts recentment que tenen la propietat de l’autoquimiotaxi, que és la capacitat d’algunes substàncies d’emetre i detectar alhora un producte químic, i moure’s en resposta a aquesta senyal. Benito comenta que és com la propietat del jovent d’agradar i ser agradat entre ells i d’ajuntar-se davant l’estímul. Veiem-lo:

La noticia (Oscillating Gel Gives Synthetic Materials the Ability to “Speak”, del passat gener) apareix a la web de la Universitat de Pittsbourgh on s’informa que investigadors de la mateixa han descobert un material sintètic que s’autoreconstrueix gràcies a la comunicació química entre les seves parts i la interacció amb la llum, es a dir, sembla que actuen amb vida pròpia i imiten la comunicació biològica primitiva.

La investigadora principal del treball, Anna Balazs, ha estudiat durant molt temps les propietats dels gels Belousov-Zhabotinsky (BZ), un material fabricat a finals dels dècada de 1990. Els gels autooscil·lants són materials que canvien contínuament cap endavant i cap enrere entre diferents estats – com ara el color o mida – sense provocació d’estímuls externs.

Aquests canvis són causats per la reacció química de Belousov-Zhabotinsky, que va ser descoberta durant la dècada de 1950. Sense cap influència externa (d’agitació o un altre tipus) aquesta reacció química desenvolupa patrons d’ona en el material, fent que, fins i tot, el gel sencer pugui tenir pulsacions.


Auto oscil·lacions de gels al MIT

L’equip de Pitt va comunicar en un estudi previ que llargues peces de gel unides a una superfície amb un extrem doblegat una cap a una altra, semblava gairebé com si estiguessin tractant de comunicar-se mitjançant l’enviament de senyals.

Balazs i el seu equip van desenvolupar un model gel en 3-D per provar els efectes de la senyalització química i la llum en el material. Van descobrir que quan allunyaven les peces de gel automàticament es tornaven a ajuntar, exhibint autoquimotaxis, la capacitat d’emetre i detectar alhora un producte químic, i moure’s en resposta a aquesta senyal.

Els investigadors indiquen quest estudi sembla mostrar la capacitat d’un material sintètic de parlar-se a si mateix i portar a terme una determinada acció o ordre, similar a com fan les espècies biològiques com ara les amebes i els tèrmits. I fiquen el següent símil: “Imagineu un joc de LEGO® que podria desmuntar-se per si mateix i després tornar-se a recol·locar de nou en formes diferents, i que pogués controlar aquestes formes a través d’una reacció química i de la llum”.

La reacció de Belousov-Zhabotinsky

Accedir a aquests materials tant sofisticats està lluny dels laboratoris escolars, però no produir reaccions oscil·lants com la de Belousov-Zhabotinsky, que és el que us proposo. Els ingredients bàsics són:

  • Àcid malònic
  • Àcid inorgànic, com el sulfúric
  • Una sal que aporti ions bromat (BrO3)
  • Una sal de ferro (Fe2+) o de manganès (Mn2+)

En concret, Ted Lister, de la Reial Societat de Química anglesa, en el llibre Experimentos de Química Clasica, proposa la següent recepta:

  • 75 cm3 d’àcid sulfúric concentrat
  • 9 g d’àcid malònic
  • 8 g de bromat de potassi
  • 1,8 g de sulfat de manganès (II)
  • 750 cm3 d’aigua desionitzada (NO de l’aixeta!)

Que Delia Ángeles García, i Mateo Peña, en l’article Ciencia recreativa. Un anàlisis de aspectos relativos a la velocidad de las reacciones químicas basado en el desarrollo de experiencias con gran impacto visual, expliquen una mica més. També Julio Güémez del Departament de Física Aplicada, de la Universitat de Cantabria l’explica amb més detall.

En el vídeo següent, molt ben fet per Grupo de Física Estadística e Interdisciplinaria de la Comisión Nacional de Energía Atómica d’Argentina (FIESTIN), proposen i mostren una variant. A que és xula?

I si voleu més reaccions oscil·lants encara, aquí teniu una interessant recopilació feta per alumnes com deures de classe.

One comment

  1. […] En aquest document de la extinta revista digital Quark (SM), Pablo Vivo explica els ingredients i procediment per a fer la reacció i també les reaccions químiques implicades. Per a veure la reacció en temps real podeu mirar aquest vídeo. També teniu més informació sobre aquest tipus de reaccions al final de la meva entrada Comunicació química entre bocins d’un gel molt especial. […]

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s