jueves, 12 de diciembre de 2019

La importancia de la relación superficie/volumen.


Me apetece poner otro de mis granitos de arena para abrir mentes. El otro día, a raíz de una discusión muy tonta que no viene al caso, acabé dándole vueltas a por qué el queso en polvo suele tener una fecha de caducidad bastante poco generosa (además de, si no recuerdo mal, legislación propia en materia de higiene), y aunque ya conocía la respuesta... bueno, pues dándole vueltas se me ocurrió escribir esto.

Vamos con un caso hipotético de los que tanto me gustan: imagina que eres funcionalmente como una bacteria. Es decir, sigues siendo tú, pero entre otras muchas cosas, puedes comer y respirar por toda tu superficie corporal, no solo por 1-2 agujeros diseñados para ello, y solamente piensas en comer y dividirte. Imagina que tienes la capacidad de disolver y asimilar cualquier material, y que después de consumir una cierta cantidad de alimento, pasas a pensar solamente en dividirte, literalmente, en dos como tú (o para ser más exacto, en dos casi iguales a ti... mutaciones y demás). Ahora yo te digo: dándose ese caso, ¿qué crees que podrías comerte más rápido de entre estas dos opciones? 1) un enorme bloque de hormigón macizo, digamos que de 100x100x100 metros; 2) un enormísimo bloque de oficinas con todas sus puertas y ventanas abiertas, pero que dado que tiene muchísimo espacio vacío en su interior (no es macizo), para tener el mismo volumen de "estructura comestible", resulta que tendría unas dimensiones externas muuuuy superiores. Dicho de otra manera, el edificio de oficinas es más "incómodo" y trabajoso para asimilarlo, pero tiene muchísima más superficie en relación a su volumen, superficie que podría albergar a una cantidad muy superior de tus "clones".

Ahora toca analizarlo: dejando a un lado si te gusta más la madera, el ladrillo o el hormigón, que eso lo dejo para ti, y dado que toda tu superficie corporal tendría la misma capacidad de asimilación, lo más lógico sería pensar que el bloque de hormigón sería más apetitoso y fácil de asimilar. Al fin y al cabo hay que andar menos, todo está cerquita, ¿no? Bueno, pues la realidad resulta que es otra. Una vez te hubieses dividido suficientes veces como para que el bloque de hormigón estuviese totalmente rodeado por clones tuyos, un montón de ellos morirían de hambre, ya que el bloque de hormigón sería cada vez más pequeño, y la superficie del mismo en relación a su volumen sería cada vez más pequeña. Por contra, el bloque de oficinas ofrecería de principio a fin una capacidad desorbitada para alojar a tus clones a lo largo y ancho de toda su superficie: tejado y paredes exteriores, pero también oficinas, paredes interiores, techos, muebles, etc. Dicho de otra manera, en el edificio de oficinas, y de una manera muy teórica siempre, seguirías dividiéndote hasta que lo consumieras por completo, y ninguno de tus clones pasaría hambre hasta el amargo final. Tu progenie comería más y más hasta asimilar por completo el edificio, mientras que con el bloque de hormigón, tras una fase de crecimiento exponencial, tus clones irían muriendo lentamente hasta que solo quedasen uno o dos comiéndose los últimos restos. Dicho en términos estadísticos, el bloque de oficinas permitiría un crecimiento exponencial mucho más pronunciado que el de hormigón, pero también daría una caída en picado mucho más grande en el número de clones al estar a punto de agotarse.

¿Por qué me sueltas esta parida?, dirán algunos de los que lean esto. Imagina en cuantísimos casos del día a día se aplica la ley de la relación superficie/volumen, puede que hasta te sea útil identificarlos y te abra la mente de alguna manera. Las bacterias pertenecen al mundo microscópico, y dentro de él, son microbios particularmente pequeños. Imagina que en lugar de un bloque de hormigón y un bloque de oficinas, se trata de una fruta maciza y una fruta troceada, o lo que dije al principio: un bloque de queso macizo, y un paquete de queso en polvo. A una bacteria le importa muy poco que el espacio entre dos granitos de queso en polvo sea mucho o poco, se cuela y punto mientras haya hueco. Por ello, cuando la relación superficie/volumen es mayor, es decir, cuando hay mayor superficie expuesta, por ejemplo, en alimentos troceados, el proceso de putrefacción tiende a ser mucho más rápido. Es más fácil "salvar" una manzana que tiene un trocito picado, que un paquete de queso rayado al que le ha salido una manchita de moho (que por cierto, está provocado por hongos, no por bacterias). A la manzana, como mucho, le cortas el trocito estropeado y hasta 1-2 centímetros alrededor como medida de precaución. ¿El queso rayado? Yo no probaría suerte... directo a la basura.

Y bueno, como no quiero que os penséis que esta es una publicación para salvar alimentos semi-descompuestos como si yo fuese una rata miserable, os voy a dar algunos casos más en los que la importancia de la relación superficie/volumen se hace muy manifiesta:

-En el tamaño de un animal: si un elefante cae desde unos pocos metros, se hace mierda; si una ingente cantidad de hormigas equivalente en peso al de ese mismo elefante cae desde esa misma altura, no les pasará prácticamente nada, ya que el propio roce del aire sobre esa gran cantidad de superficie amortiguará la caída de casi todas ellas.

-En el uso de herramientas: ¿qué diferencia hay entre un martillo y un cuchillo? La superficie de contacto con el material a desgraciar. Un cuchillo corta porque aplica la presión en una superficie mucho más pequeña; un martillo rompe, machaca, pulveriza, simplemente porque aplica esa misma presión de una forma mucho más desordenada.

-Al subir o bajar la temperatura de un alimento: si un alimento es grande y macizo, tardará mucho más en descongelarse o en hornearse; si está cortado en láminas finas, tardará poquísimo. Es más, cuando un alimento es muy grueso, puede ser incluso que lo metas durante horas en el horno, se carbonice la superficie exterior, y el centro se quede crudo por no poder penetrar el calor lo suficiente.

-Limpiar y desinfectar: ¿qué es más fácil, limpiar y desinfectar un material poroso como una tabla de cortar de madera, o una superficie lisa y pulida, como la de un tupper de plástico? Os doy una pista: yo me fío poco de los materiales porosos cuando se trata de cuestiones higiénicas. Obviamente no es lo mismo la higiene de la cocina (que tenemos un sistema inmunitario bastante bueno por si algo falla), a la higiene en un laboratorio, que debe ser cuando más impecable mejor. Pero... ¿a que no suele haber mucho instrumental de materiales porosos en los laboratorios?

-¿Líquidos y gases? Imagina una sustancia cuyas moléculas no están estrictamente unidas entre ellas... imagina que cada una de sus moléculas tiene TODA su superficie expuesta (gases), o que la exponen en cuanto se les aplica una mínima fuerza que ponga sus moléculas en movimiento (líquidos). Los líquidos y gases, en efecto, tienen una relación superficie/volumen extremadamente alta a nivel teórico, y por ello es tan fácil "contaminar" sustancias como el agua. Suelta una pequeña cantidad de sal en una cierta cantidad de agua, dale dos vueltas, y prueba a tomar un trago de un punto al azar. Lo normal es que te sepa salado, aunque a nivel teórico, por azar y entropía, podría no ser así.

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