Santiago de CompostelaA mi me gustaban las energias grandes. Lo que quiero decir es que prestaba atencion a fenomenos donde existian grandes diferencias energeticas por ejemplo, diferencias en la estabilidad termodinamica de dos moleculas A y B, o la barrera de energia para la conversion de A en B. Las situaciones donde las diferencias energeticas eran pequenas generaban grandes incertidumbres, principalmente porque mis metodos de calculo eran pesimos. Con el tiempo, el nivel de las teorias mejoro, pero todavia seguia siendo insuficiente para predecir fenomenos existentes en la naturaleza. A pesar de no poder calcular las energias con precision, empece a apreciar la logica cumulativa de las cosas pequenas, responsable incluso de estructuras maravillosas como una membrana celular.Figura 1. Pequena porcion de una membrana celularComo ejemplo focalicemonos en las escalas de energia. En quimica, las energias se miden por molecula o mol = 6.0223 x 1023 moleculas. La unidad comun de energia es la kilocaloria kcal/mol. Es facil imaginar la magnitud de una kilocaloria, ya que diariamente necesitamos consumir alimentos que generen ~2000 kcal. Alternativamente podemos entender su magnitud si consideramos que se necesitan ~ 80 kcal para calentar un litro de agua desde temperatura ambiente hasta su punto de ebullicion.Me gustaria contar aqui una breve historia, aunque impresionante, sobre el poder de las pequenas energias acumuladas, que cuestionarian nuestra tendencia a despreciarlas.Pinceles, o el cabello de Esther WilliamsLa imagen inferior muestra un fenomeno muy familiar. En un pincel seco, podemos ver todas sus fibras separadas. Con el pincel sumergido en agua, aun podemos ver las fibras separadas. Y no solo con el pincel, vease tambien bajo el agua en una piscina el cabello de la maravillosa actriz Esther Williams, que por desgracia ya no esta con nosotros. Sin embargo, cuando se saca el pincel del agua, las fibras quedan completamente pegadas.Figura 2. Pinceles: seco, sumergido en el agua, y de inmediato sacado del agua; y Esther Williams en su medio favoritoEste simple fenomeno muestra el magnifico poder de los efectos acumulativos de los enlaces de hidrogeno a nivel molecular, o la tension superficial en actividad en una escala macro. La fuerza conductora para la agregacion, llamada enlace hidrofobo, es cualitativamente simple aunque los detalles son... complicados. El enlace hidrofobico esta relacionado con los balances entre fuerzas de pequena magnitud (enlaces de hidrogeneo del agua y fuerzas de dispersion entre las especies presentes) que se establecen entre parejas similar-similar y similar-no similar. Al mismo tiempo el enlace hidrofobico esta relacionado con el tamano del agregado formado (la energia de formacion de un agregado depende de su volumen, al tiempo que las interacciones interfaciales entre las moleculas del agregado y el medio adyacente estan afectados por el area superficial). Para agregados pequenos, < 1 nanometro de diametro, la entropia de la mezcla de moleculas de agua y el aceite supera cualquier atraccion mutua y, por lo tanto es poco probable que ocurra una agrupacion. Para los agregados mas grandes la disminucion de la relacion area/volumen provoca que las fuerzas atractivas predominen sobre la entropia de mezcla de moleculas de agua y aceite y,