Si la nieve no va a la montaña…

Publicado el 28 de Febrero de 2024 | Física y Química

El aumento de las temperaturas está redefiniendo los inviernos tal y como los conocemos. La nieve es cada vez más escasa, limitando las oportunidades de que tus estudiantes puedan disfrutar y aprender de este fenómeno natural.

En esta ocasión te ofrecemos una creativa alternativa educativa para desafiar al clima y producir tu propia nieve artificial al aula. Para ello, será necesario un objeto que probablemente te sorprenda: ¡un pañal desechable!

Los pañales desechables, inventados en Suecia en los años 40, son un interesante ejemplo de ingeniería aplicada a la vida cotidiana. Por un lado, la parte exterior de estos protectores infantiles están hechos de polietileno, el mismo material utilizado en el plástico para envolver alimentos. Por otro lado, la capa que está en contacto directo con la piel es de polipropileno, común en la ropa interior térmica por sus propiedades aislantes. Finalmente, en la zona interna del pañal se encuentra el compuesto que le da su característica capacidad de absorción: el poliacrilato de sodio, una molécula con la capacidad de aumentar más de 100 veces su volumen al entrar en contacto con el agua.

Esto ocurre porque el poliacrilato de sodio seco presenta una estructura arrugada debido a la formación de enlaces dentro de la cadena, pero cuando se humedece, los átomos de sodio son desplazados por moléculas de agua que se unen al polímero mediante puentes de hidrógeno, formando así un hidrogel. Las uniones provocan que la cadena se alargue y que las redes previamente formadas se hinchen, lo que resulta en un aumento considerable de su tamaño.

Tanto el polietileno como el polipropileno y el poliacrilato de sodio son ejemplos de polímeros, macromoléculas formadas por la unión de miles de estructuras moleculares más pequeñas llamadas monómeros.

Esta actividad puede resultar una buena excusa para repasar que los polímeros se clasifican en dos grandes grupos: naturales y sintéticos. Los naturales incluyen biopolímeros como las proteínas, los ácidos nucleicos (ADN y ARN), la celulosa y el caucho natural. Por otro lado, los polímeros sintéticos, como los que se pueden encontrar en los pañales, son aquellos desarrollados por el ser humano. En este grupo incluye también a los plásticos y al nylon, por lo que tienen una gran presencia en la vida cotidiana.

Aplicación en el aula

Para este experimento tan sólo necesitarás pañales desechables, tijeras, vasos de plástico y agua.

Comienza cortando cuidadosamente un pañal separando las partes plásticas y de algodón para extraer el poliacrilato de sodio de su interior.

Coloca el poliacrilato en uno de los vasitos de plástico y añade agua poco a poco. Observarás cómo el polvo se transforma rápidamente, expandiéndose y creando una sustancia que se asemeja a la nieve.

Finalmente, invita a tus estudiantes a realizar el experimento por si mismos y que traten de estimar el aumento de volumen.

Esperamos que esta actividad fomente en tus alumnos una reflexión no sólo sobre los efectos del cambio climático sino sobre la manera en que la ciencia aplicada puede ofrecer soluciones a problemas desde el mismo día que nacemos.

Por Lucía García