El secreto del hielo resbaladizo revelado: cómo un descubrimiento desafía la explicación tradicional

Un nuevo hallazgo científico puso en cuestión la explicación tradicional sobre la baja fricción del hielo y abre perspectivas para la seguridad y la tecnología. Durante casi dos siglos, se pensó que el calor o la presión al pisar el hielo fundían una capa superficial que actuaba como lubricante.

Sin embargo, una investigación liderada por Martin Müser, físico de la Universidad del Sarre, y publicada en Physical Review Letters, desmonta este paradigma. Según informa Muy Interesante, la causa principal no es el calor ni la presión, sino un proceso de desorden estructural a nivel molecular: la amorfización inducida por desplazamiento.

El equipo de Müser, mediante simulaciones moleculares avanzadas, demostró que el hielo puede volverse resbaladizo sin requerir calor ni presiones extremas. La investigación revela que la interacción eléctrica entre las moléculas del hielo y las de cualquier objeto en contacto —como una suela o un esquí— provoca la ruptura del orden cristalino.

Así, la superficie no se funde en sentido estricto, sino que atraviesa una amorfización fría: las moléculas pierden su alineación regular y generan una capa intermedia ultrafina, ni sólida ni líquida, responsable del deslizamiento.

Hasta ahora, la hipótesis dominante, tradicionalmente atribuida a James Thompson, sostenía que la fricción o el peso sobre el hielo generaban calor suficiente para formar una delgada película de agua que facilitaba el deslizamiento.

Esta explicación se enseñó durante generaciones. Sin embargo, las simulaciones del equipo alemán prueban que el fenómeno ocurre incluso sin calor ni presión significativa, lo que deja obsoleta la teoría tradicional.

El mecanismo hallado radica en la interacción de dipolos moleculares. En el hielo, las moléculas de agua tienen cargas distribuidas de forma desigual —un extremo positivo y otro negativo— y se ordenan en una red cristalina. Cuando entra en contacto otro material, los dipolos de ambas superficies interactúan y rompen ese orden, provocando la transición a un estado amorfo (sin forma).

Según los autores: “La interfaz de hielo-hielo más suave posible, inconmensurable, forma sitios fríos soldados localmente, donde el desplazamiento lateral desencadena una amorfización sin calor ni grandes presiones normales”. Esta capa amorfa, aunque no es agua líquida, cumple la función de lubricante y permite el deslizamiento.

La amorfización implica la pérdida del orden cristalino y la adopción de una estructura desorganizada. En el caso del hielo, las moléculas pasan de la alineación regular a un estado caótico, sin patrón. No se produce una fusión, sino la formación de una película lubricante intermedia, clave en la fricción mínima.

El estudio también desmonta creencias habituales, como la de que no se puede esquiar a -40 ℃ (−40 ℉) porque no se genera la capa de agua necesaria. Los investigadores comprobaron que, incluso a temperaturas extremas, la capa lubricante existe, aunque se vuelve más viscosa. “Más espesa que la miel”, detallan los autores.

Lo relevante es que esta película proviene del desorden estructural inducido por el movimiento, no del derretimiento. Incluso cerca del cero absoluto, las interacciones dipolares persisten y contribuyen al fenómeno.

Otro aspecto destacado es la influencia del material en contacto. Las simulaciones muestran que las superficies hidrofóbicas —que repelen el agua— ofrecen menos fricción que las hidrofílicas.

Esto ocurre porque la estructura amorfa del agua se mantiene más estable con materiales que no la atraen, por lo que la fricción permanece baja y el deslizamiento es más eficiente.

Los autores subrayan: “Además del agua interfacial, las contrapartes deben ser lisas e hidrofóbicas para que el hielo tenga coeficientes de fricción muy bajos”.

El hallazgo tiene implicaciones directas en la educación y la tecnología. La nueva evidencia exige revisar cómo se explica la física del hielo en las aulas, ya que el fenómeno no depende de calor ni presión, sino de efectos eléctricos y estructurales a escala microscópica, comprobados con modernas simulaciones.

Comprender el mecanismo real permite desarrollar tecnologías de seguridad, innovación deportiva y materiales antifricción con mayor precisión.