Arena mágica en movimiento
La arena cinética, o “mágica”, es fácil de encontrar en las tiendas, ¡y divertida para jugar en casa! Pero, ¿te has preguntado alguna vez qué tiene de mágico la arena mágica? No te sorprenderá saber que la “magia” es en realidad ciencia. Puedes crear tu propia versión de esta divertida mezcla con sólo unos pocos ingredientes de cocina.
La arena cinética o mágica es en realidad una arena normal a la que se le ha añadido un importante ingrediente: aceite de silicona. La silicona es un término utilizado para referirse a un grupo de materiales que contienen los elementos silicio y oxígeno. Las siliconas son polímeros, o moléculas formadas por largas cadenas de unidades repetidas. Las siliconas se utilizan en todo tipo de productos, desde las lociones para las manos hasta el aceite de los motores de los coches. La razón por la que utilizamos las siliconas de forma tan prolífica es porque tienen algunas propiedades muy singulares, como que pueden comportarse como líquidos, semisólidos y sólidos gomosos, dependiendo de la presión que se añada. Esta propiedad se conoce como viscoelasticidad. El grado de viscoelasticidad depende de la longitud de las cadenas de polímeros del aceite de silicona. Las cadenas de polímeros más largas tienden a mantener su forma con más eficacia que las más cortas.
Arena cinética wikipedia
Su apariencia puede parecerse a la de la “arena húmeda” y también puede tener propiedades físicas similares, pero en el fondo no es totalmente húmeda. Obtuvo un amplio reconocimiento debido a su capacidad para ser moldeada en cualquier cosa. La “Aqua Sand” también es una marca competidora de la Kinetic Sand, pero no es tan famosa.
Hay dos formas de Kinetic Sand. Una de ellas es una marca comercial producida con el mismo nombre, es decir, ‘Kinetic Sand’. La otra es un truco casero llamado ‘Oobleck’. Contrastan en ciertas características pero son prácticamente iguales.
La arena elegida debe estar totalmente desprovista de cualquier humedad que pueda haber. Para estar seguro, hornea una capa de 1 pulgada de profundidad de ella a 120℉ durante 30 minutos para evaporar cualquier contenido de agua presente en ella. Enfríelo antes de hacer la primera combinación.
El colorante alimentario debe añadirse en la segunda combinación de la mezcla húmeda para obtener una mejor coloración que la primera combinación de la mezcla seca. Además, es necesario un mínimo de 6 gotas, si no más, para obtener un oobleck brillante.
Si el oobleck se seca demasiado cuando juegues con él la próxima vez, prepara otro juego de la segunda combinación de la mezcla húmeda y añádelo a la mezcla de oobleck ya preparada pero seca. El resultado quedará como nuevo.
Física de la arena cinética
Lo que hace que esta arena sea diferente de la arena normal son sus sorprendentes propiedades. En primer lugar, parece que esta arena está siempre húmeda, pero nunca se seca. Esta característica hace que sea divertido moldear y hacer cosas. Otra propiedad fantástica es que no se pega a nada más que a sí misma. Totalmente diferente a la arena húmeda normal, que sabemos que se pega a todo, incluidas las manos.
El aceite de silicona también tiene una propiedad única que hace que se mueva lentamente cuando no está bajo presión, por lo que se puede moldear como un castillo de arena. Sin embargo, sigue moviéndose, pero no rápidamente. Por ejemplo, si se hace una bola con Kinetic Sand y se deja sobre una mesa plana, con el tiempo se aplanará.
La arena cinética está compuesta por un 98% de arena y un 2% de polidimetilsiloxano, y se asemeja a las propiedades de la arena húmeda. Lo que hace que parezca húmeda y se pegue a sí misma es el Polidimetilsiloxano (PDMS), un aceite de silicona que es un siloxano líquido polimerizado (un grupo funcional de compuestos orgánicos que contienen enlaces carbono-silicio) con cadenas laterales orgánicas.
Arena hidrofóbica
¿Cómo se hace un castillo de arena cuando la arena no se puede mojar? En esta actividad, los estudiantes de entre 12 y 16 años pasan entre 2 y 3 horas investigando la arena mágica, un juguete muy conocido, para entender sus propiedades químicas. Este reto lleva a los alumnos a investigar la hidrofobicidad y la química de las superficies utilizando las cinco fases del aprendizaje basado en la indagación: participar, explorar, explicar, ampliar y evaluar.
La arena mágica (también conocida como arena hidrofóbica) se conoce principalmente como un truco que se puede comprar en las jugueterías o a través de Internet (figura 1), pero los profesores de química la conocen desde hace muchos años y la ciencia que hay detrás del juguete tiene una serie de usos en el mundo real.
A diferencia de la arena normal, la arena mágica tiene una superficie hidrofóbica que repele el agua, por lo que no se moja. En cambio, la arena mágica se agrupa bajo el agua y se comporta de forma distinta a la arena normal. Aunque algunas versiones se venden como juguete, la arena hidrofóbica también se produce industrialmente y se utiliza para sellar el agua (por ejemplo, en cimientos) o para recoger impurezas aceitosas o pequeños derrames. Otra aplicación interesante se encuentra en las tiendas de animales bajo la marca Kit4Cat. Este producto está diseñado para recoger la orina del gato para exámenes médicos de una manera que el gato encuentra menos estresante que la alternativa de un catéter. En Youtubew1 se pueden encontrar muchos vídeos sobre la arena mágica.