Los grupos de 1º bachillerato y 4º ESO de ciencias del IES Tháder de Orihuela charlamos con la profesora María Jesús Hernández de la Universitat de València sobre Reología, esa rama de la Física que aplicamos inadvertidamente al untar un queso o usar la pasta de dientes.
Introducción
Normalmente, cuando hablamos de científicos y científicas, los primeros nombres que nos suelen venir a la cabeza son Einstein, Newton y/o Marie Curie. Personas catalogadas como genios y cuyos descubrimientos cambiaron nuestra forma de entender el mundo.
No obstante, la investigación científica no es algo reservado exclusivamente a un pequeño grupo selecto,1,2 si no que en todas las universidades y otras instituciones se hace investigación y ciencia de calidad. Por ejemplo, España tiene varias instituciones científicas, como el Instituto de Astrofísica de Canarias, que están a la vanguardia mundial de la investigación.3
Al mismo tiempo, cuando nos imaginamos a los físicos y físicas trabajando no podemos evitar evocar a los personajes de la exitosa serie “The Big Bang Theory”,4 pero… ¿hay más Física allá de la Astrofísica? Pues parece ser que tenemos un extenso abanico de posibilidades (Teledetección, Fotónica, Física de materiales, Física médica, …), así que estamos muy agradecidos a la profesora María Jesús Hernández Lucas de la Universitat de València (UV)5 por ampliar nuestros horizontes.
María Jesús Hernández Lucas: Persona y Científica
El pasado lunes 8 de mayo tuvimos el honor de que la Doctora en Física María Jesús Hernández Lucas compartiese parte de su tiempo con nosotros a través de una videoconferencia. Actualmente, María Jesús es PDI (Personal Docente e Investigador) de la UV,6 siendo la organizadora del Grado de Física y de los Dobles Grados de Física y Matemáticas y Física y Química.
Asimismo, imparte clases en el Grado de Física, Doble Grado de Física y Química, Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Grado en Ciencia y Tecnología de los Alimentos. Además de compaginar su labor docente e investigadora en la UV, colabora con actividades relacionadas con la Educación Secundaria como la Olimpiada de Física, la Feria Experimenta7 e innovaciones educativas.
Aunque en la actualidad María Jesús desempeña su labor en el Grupo de Reología Aplicada de la UV, también ha trabajado en la Universidad de Sevilla, en Glasgow y en el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).
Por eso, ¿quién mejor que ella para introducirnos en el mundo de la Reología? Esa rama de la Física en la que María Jesús empezó su andadura con su Tesis Doctoral, basada en el estudio de la pseudoplasticidad y tixotropía de distintos tipos de almidones.8
¿Qué es la Reología?
Según la RAE, la Reología es el estudio de los principios físicos que regulan el movimiento de los fluidos.9 Esta rama de la Física apareció en el siglo XX (1929) y su nombre procede del griego: Reos (fluir) y Logos (ciencia), es decir, estudia el flujo y la deformación de la materia.
En los siglos XVIII y XIX empezaron a surgir nuevos materiales como los polímeros, iniciándose el estudio de los fluidos complejos. Posteriormente, se consolidó la Reología como ciencia, ya que se ocupa del análisis de los materiales viscoelásticos (presentan al mismo tiempo propiedades elásticas y viscosas).
Para terminar con esta sección, cabe destacar que la Reología es una ciencia multidisciplinar, por ejemplo, María Jesús, que es física, trabaja con químicos, tecnólogos de alimentos, farmacéuticos, ingenieros, etc. Al mismo tiempo, sus aplicaciones presentan un gran interés para la industria, ya que el tipo de materiales estudiados es muy diverso. En el caso del Grupo de Reología de la UV se trabaja en áreas como Alimentación, Farmacia y Cosmética.
Reología en la industria
La aplicación de la Reología en la industria es clave en etapas tan importantes como el control de calidad, el procesado y el desarrollo de nuevos productos. Por tanto, cobran importancia conceptos tales como textura, consistencia, viscosidad, velocidad de cizalla, pseudoplasticidad y tixotropía.
La viscosidad es la resistencia a fluir (no confundir con densidad) y, en el caso de la mayoría de los fluidos no newtonianos (viscosidad variable), cuando estos se agitan, su viscosidad suele disminuir (a mayor velocidad de agitación, menor viscosidad).
Por un lado, la pseudoplasticidad es la disminución aparente de la viscosidad al ir aumentando el gradiente de la velocidad de cizalla (aplicación de una fuerza tangencial). Por otro lado, la tixotropía es la disminución de viscosidad con el tiempo si se agita a velocidad constante (la viscosidad baja con el tiempo de agitación).
¿Dónde hay cizalla en la vida real? En la sedimentación de partículas finas en líquidos (cuanto más viscoso, menos sedimentación) por lo que suele ser importante agitar antes de usar ciertos jarabes, en la extrusión por un agujero de la pasta de dientes, en el frotado de una crema, etc.
Reología en la Universitat de València
El Grupo de Reología de la UV trabaja en distintos campos. Por ejemplo, ha estudiado la liberación controlada de un medicamento según la velocidad de frotado del gel o crema; el diseño de productos cosméticos hidratantes corporales y faciales, así como sus envases (estudio de la viscosidad a altas velocidades de cizalla, aplicación, vs bajas velocidades, salida del fluido del recipiente); diferencias y similitudes entre distintos tipos de dentífricos;10 bioequivalencia de medicamentos en el diseño de genéricos; espesantes para disfágicos; desarrollo de cremas de cacao untables y oleogeles para sustituir grasas saturadas en helados, bombones, quesos untables y cruasanes.11
Finalmente, María Jesús se despidió de nosotros haciendo hincapié en la importancia de la multidisciplinaridad en Reología mencionando que había codirigido una Tesis Doctoral en la Facultad de Bellas Artes de la Universidad Complutense de Madrid titulada “Aglutinantes tixotrópicos. Revisión histórica y estudio reológico de aglutinantes comerciales”.12
Bibliografía
4. https://www.imdb.com/title/tt0898266/
6. https://www.uv.es/uvweb/universidad/es/ficha-persona-1285950309813.html?p2=mj&idA=
8. Tesis: Caracterización reológica de hidrogeles de MCC-NaCMC + almidón. Tixotropía y sinergismo.
https://core.ac.uk/download/pdf/71029479.pdf
9. https://dle.rae.es/reolog%C3%ADa
10. https://www.educacion.gob.es/teseo/imprimirFicheroTesis.do?idFichero=hGO%2BFiIYYh8%3D
11. https://www.rtve.es/play/audios/por-tres-razones/croissant-sin-mantequilla-csic/6636476/
Felicidades por vuestro trabajo. Ha sido interesante aprender sobre una rama de la Física que desconocía y que, sin embargo, tiene infinidad de aplicaciones.
Excelente artículo que refleja la aplicación de la reología en el uso cotidiano de distintas sustancias.
Quizás el diseño de actividades de situaciones de aprendizaje venga vinculado a la aplicación de distintas ramas tan cercanas a nuestro día a día y a la vez tan alejadas de nuestros currículos académicos.
Me gusta todo esto de el mundo de la Reología y me parece muy interesante. es gratificante poder tener tanta información bien explicada.
Enhorabuena al grupo creador.
Muy interesante este artículo, me ha gustado aprender sobre esa rama de física tan interesante
Enhorabuena por vuestro gran trabajo.He aprendido cosas de la física que desconocía antes de leer este artículo.Me encantaría poder conocer a los autores de este artículo y poder conversar con ellos.Me gustaría que hagan más artículos sobre la física y tener más conocimiento sobre esta maravillosa asignatura.
Enhorabuena por vuestro tiempo y trabajo, ha sido muy interesante aprender sobré las ramas de la Física , una experiencia increíble e inolvidable.
Gracias por este artículo. Ha sido muy interesante el poder aprender nuevos datos que desconocía sobre esta parte de la física.
Enhorabuena!
Muy interesante todo, me ha sorprendido mucho que la Reología sea tan importante en nuestro día a día, no tenia ni idea , además saber que es la reología es importante, María Jesús Hernández Lucas es una excelente científica y es una suerte poder haber tenido esta oportunidad con ella
Estupendo trabajo, interesantes aportaciones sobre la aplicación de la reología. Ahora ya se muchos más datos y sobre todo gracias por animar a más gente a investigar y ayudar al mundo a saber nuevas cosas
Es muy positivo que hayais contado con María Jesús Hernández, una gran profesional dentro del campo de la reología. Una parte de la física que desconocía hasta leer este artículo. Al explicarlo con cosas cotidianas es mucho más fácil y entretenido de entender.
Es muy interesante este articulo y ya que la rama de la fisica es algo muy imprecionante para estudiar y comprender todo . enhorabuena! Excelente trabajo felicitaciones
Muy interesante conocer sobre esta rama de la física que desconocía, enhorabuena!
Me ha gustado mucho 😊 está entrevista porque la información es muy interesante.