A Kepler, cada invierno allá por el siglo XVII, ya le fascinaban los copos de nieve. Tanto, que escribió un tratado con el subtítulo 'Regalo de año nuevo de nieve hexagonal' en 1611. Casi un siglo antes, Olaus Magnus había dibujado la primera 'estrella' de seis puntas representando un cristal de nieve. Nacía el universal pictograma del frío (❄). Pero, en medio milenio, los humanos no hemos terminado de comprender muy bien el mecanismo por el que cristaliza el agua a bajas temperaturas.

Luis González MacDowell acaba de arrojar algo de luz sobre el enigma de los copos de nieve. Es químico y responsable del grupo de investigación de Interfaces Moleculares de la Universidad Complutense de Madrid (UCM). Su equipo ha dado con una explicación a por qué estos cristales pasan de ser prismas planos a columnas hexagonales a partir de cierta temperatura.

Wilson Bentley, el primer hombre que fotografió un cristal de nieve. W.B. (DP)

Hasta ahora era un misterio "porque estamos familiarizados a copos con muchas ramitas (❄), pero sólo si la humedad del aire es muy grande. Si el ambiente es seco, la forma es hexagonal", comenta el investigador. "Es un misterio cuando cambian de forma: pueden volverse achatados, como una pildorita o bien alargados; según bajamos la temperatura vemos que pueden ir cambiando de forma consecutivamente hasta tres veces".

La clave parece estar en una finísima capa de agua líquida. "Por debajo de cero grados el agua se congela, pero sabemos desde hace tiempo que justo en la superficie del hielo se forma una capita de agua líquida, de un nanómetro. Eso condiciona la forma de crecimiento del cristal. Los científicos han simulado por ordenador esta superficie a escala molecular.

"A más temperatura de -4ºC, la superficie del hielo es bastante rugosa. Por debajo de esa temperatura es muy plana. Eso provoca un cambio muy rápido en la velocidad de crecimiento de la cara de ese hexágono". De ahí las formas de píldora o columna.

Nieve de Nobel

Cada vez sabemos más de lo que ocurre en lo más íntimo de la materia cuando sube o baja la temperatura. Y lo que sabemos es que se producen cambios de golpe, siguiendo una regla matemática.


El Nobel de Física premió los curiosos 'saltos' en el estado de la materia al cambiar la temperatura

Con los copos de nieve vemos que "hay un cambio repentino del comportamiento de la superficie del hielo con la temperatura" eso es parecido a lo que ha premiado el Comité del Nobel este año en materia de física: "transiciones de fase topológicas de Kosterlitz-Thoules".

¿Para qué puede servir esto? "Dicen que los humanos conocemos la estructura de los copitos de nieve desde hace más de 2.000 años", comenta González MacDowell, apuntando a que no hay una aplicación directa aún de sus descubrimientos.

Aunque sin aplicación directa, esta investigación ya merece la pena por su belleza

Sin embargo , "tiene bastante interés en modelos de predicción del clima y del calentamiento global, ya que la estructura de la superficie del hielo va a tener un impacto en la forma en que los copitos de hielo dispersan la luz en la atmósfera: cuánta luz dejan pasar estos copos a unos 3 kilómetros de altura de la Tierra hacia la Tierra, por ejemplo".

MacDowell sentencia, no obstante, que el suyo es un trabajo de ciencia básica. "De entre los problemas de la ciencia que no tienen aplicación directa pero merece la pena investigar, éste sería uno a elegir por su belleza".