Los adornos que cambian de color con el tiempo y otras señas.
Una aproximación desde la física y química.
Dejando de lado los partes y pronósticos que imparten los servicios meteorológicos a partir de registros de estaciones meteorológicas, observaciones de radar y modelos físicos elaborados computacionalmente, mucha gente eventualmente maneja una serie de señales o indicios de cambio de tiempo que, según conocimientos tradicionales, traerían aparejados lluvias u otro tipo de fenómenos meteorológicos, y de este modo pueden hacer un pequeño pronóstico doméstico del tiempo.
El canto de las chicharras por la tarde/noche; la actividad de las hormigas; cómo se acuesta un perro; y hasta el dolor de partes de nuestro cuerpo como huesos o articulaciones, son eventos popularmente leídos, por ejemplo, como señales de próximas lluvias. Este último caso o seña tradicional, ha tenido intentos de ser explicada científicamente.
En este sentido, ¿Cómo la temperatura, la presión y la humedad pueden afectar al dolor articular? ¿Pueden nuestras articulaciones predecir realmente el tiempo meteorológico? Puede que las abuelas tengan razón y que sus rodillas doloridas perciban la llegada de lluvia.
Reportes clínicos evidencian estadísticamente que el dolor de las articulaciones y los días de lluvia están relacionados, por lo que los cambios meteorológicos pueden afectar al dolor crónico, concretamente al dolor articular; aunque desde la ciencia no existe un amplio acuerdo sobre cómo puede ocurrir esto exactamente.
Sin embargo, existe un mínimo consenso de que este fenómeno se debe a una mayor humedad acompañada de un descenso de la presión barométrica o atmosférica, es decir, una leve disminución del peso del aire que presiona sobre la superficie del planeta y sobre nosotros. La disminución de la presión atmosférica (que meteorológicamente anuncia posibles precipitaciones) significa que el aire presiona menos sobre nuestro cuerpo. Eso permite que los tejidos musculares se hinchen ligeramente, y es posible que el agrandamiento resultante de los mismos irrite las articulaciones. Asimismo, las temperaturas bajas no ayudan. El frío puede hacer que los músculos, ligamentos y articulaciones se vuelvan más rígidos y por lo tanto generen dolor al movilizarnos.
Pero, por otro lado, algunos investigadores concluyen que el tiempo y el clima no importa. En Estados Unidos, por ejemplo, donde las diferentes regiones tienen tiempos meteorológicos y un clima variado, un estudio aportó que incluso las personas de la zona templada de San Diego, Estado de California, declaraban tener dolor relacionado con el clima. De hecho, declararon padecer más dolor que los residentes de las tres ciudades estadounidenses más frías del estudio: Nashville, Boston y Worcester, Massachusetts. De este modo, al parecer, al dolor crónico no le importa dónde se viva, puesto que la humedad y la presión barométrica tienden a cambiar en todas partes.
¿Y “los cositos del tiempo”?
Sumado a aquellos populares recursos que tradicionalmente aportan indicios de posibles cambios de tiempo meteorológico; es común ver en las repisas o muebles de algunos hogares, adornos o souvenirs muchas veces llamados “cositos del tiempo”, que, según el saber popular, nos indican cómo va a estar el tiempo en los próximos días. Aquí la pregunta científica podría ser ¿funcionan bien?. Y en ese caso ¿Cómo lo hacen? ¿Qué procesos se desarrollan en tales adornos vinculados con el tiempo? Las respuestas a estas preguntas pueden encontrarse también en la química y la física de sus componentes, por lo que a continuación abordaremos de manera sencilla algunas características de estas sustancias que recubren los citados souvenirs o adornos, como así también nos acercaremos a los procesos físicos y químicos involucrados en los cambios de color observados en aquellos.
Algunas sustancias presentan reacciones reversibles ante algunos estímulos físicos o químicos, modificando alguna de sus propiedades. Aquellas sustancias o materiales en los que se observan cambios de color como respuesta a algún estímulo externo se llaman materiales cromoactivos. Pero…¿qué tienen que ver estos materiales con “los adornos del tiempo”? Veamos.
Ya sea una virgen, un barco, un lobo o caballito de mar, estas figuras se recubren, en uno de sus lados con una delgada capa de gel de sílice, una forma granular y porosa de dióxido de silicio fabricado sintéticamente a partir de silicato sódico (para ubicarnos un poco más respecto al dióxido de silicio, podemos decir que es el componente químico del cuarzo, un mineral muy abundante en las serranías cordobesas). Su gran porosidad lo convierte en una sustancia higroscópica, es decir que tiene una gran capacidad de absorber agua, y por lo tanto puede absorber la humedad del aire o ambiente (esto es, el agua en forma de vapor). Sumado a esto, a los gránulos incoloros que constituyen el mencionado gel de sílice que recubre a los adornos, se les incorpora una sal de cobalto que varía de color en función de que el gel de sílice este mas o menos humedecido. En este caso, la sal de cobalto es aprovechada en términos de sus características cromoactivas, o particularmente, hidrocrómicas, ya que cambia de color de acuerdo a su contenido de agua
De este modo, vemos que, si el gel de sílice de los adornos apenas está seco o apenas absorbió algo de humedad del ambiente en días de humedad relativa reducida (un día “seco”), éste presentará un color azul. Pero a medida que la capa de gel de los adornos se humedece o absorbe más humedad del aire en días de alta humedad relativa (los días “húmedos”), cambia su estructura cristalina, o sea, la estructura del arreglo de iones que componen las sustancias, y manifiesta un cambio de colores a violetas o rosas. Este cambio particular de colores se debe especialmente a las características del catión de cobalto(II), Co2+, y a los cambios en su entorno químico. Cuando este catión está rodeado de cuatro aniones de cloro, Cl– (o aniones cloruro), se lo observa de color azul. A medida que los aniones cloruros van siendo reemplazados por moléculas de agua, a través de un intercambio impulsado por el aumento de la cantidad de vapor de agua en el ambiente, el catión Co2+ se rodea de cuatro y finalmente de seis moléculas de agua, manifestando el color rosado característico del complejo de fórmula química [Co(H2O)6]2+.Estos cambios químicos son reversibles, lo que significa que, si el contenido de vapor de agua en el ambiente disminuye, las moléculas de agua que rodean al catión de cobalto se liberan y se regenera el compuesto de partida, retornando al color azul original. La hidratación del gel de sílice también es un proceso reversible, pero en este caso es un proceso de carácter más físico que químico.
Pero la cuestión aún no termina de cerrar. ¿Qué tiene que ver esto con las lluvias? Pues bien, lo interesante es que, según da cuenta el campo de la meteorología, los cambios en el tiempo meteorológico frecuentemente también están asociados a cambios en la humedad del aire. Por ejemplo, un aumento en la humedad ambiente suele indicar la posibilidad concreta de precipitaciones, pues cuando va a llover el vapor de agua en el ambiente o el aire comienza a aumentar hasta que se satura de humedad, y es por eso que estos populares souvenirs se venden como “pronosticadores del tiempo” y sus cambios de color son tradicionalmente leídos como señales de próximas lluvias o “cambio de tiempo”.
Por último, cabe aclarar que, aunque estos tradicionales “instrumentos meteorológicos” hagan parecer el pronóstico del tiempo como algo sencillo, hay que recordar que lo que están mostrando es un cambio en una de las variables del aire, como la humedad, y no un pronóstico meteorológico. Pero, como hemos visto, en ciertas circunstancias pueden servir de guía ya que existen relaciones directas entre esos cambios en las variables meteorológicas y los cambios en el tiempo.
Fuentes
https://www.colourchange.com/works-hydrochromic/
https://cementanswers.com/how-do-hydrochromic-materials-work/
https://health.clevelandclinic.org/yes-joints-can-predict-weather/
Por Armando Mudrik, integrante de Plaza Cielo Tierra.
