Los físicos han identificado el papel de las moléculas que contienen carbono en la determinación de la polaridad de la carga durante las colisiones de partículas en las nubes de ceniza volcánica. Este descubrimiento explica el efecto triboeléctrico que provoca los relámpagos volcánicos. El hallazgo procede de experimentos con partículas de dióxido de silicio.
Los relámpagos volcánicos se producen cuando las partículas de las nubes de ceniza chocan e intercambian carga eléctrica mediante el efecto triboeléctrico, separándose en grupos con carga positiva y negativa que se descargan en forma de relámpagos. Durante décadas, los investigadores se han preguntado por qué partículas idénticas de dióxido de silicio se cargan de forma diferente al entrar en contacto: una positiva y otra negativa, rompiendo la simetría esperada. Se habían propuesto candidatos como la humedad, la rugosidad de la superficie o la estructura cristalina, pero no se habían confirmado. > "Hay muchos candidatos", dice Galien Grosjean, ahora en la Universidad Autónoma de Barcelona. "La gente sospecha que la humedad es importante, o la rugosidad, o la estructura cristalina". Grosjean, mientras trabajaba en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria en Klosterneuburg, y sus colegas probaron la influencia de los contaminantes de la superficie. Utilizando ultrasonidos para hacer levitar partículas de dióxido de silicio, dejaron que cada una rebotara una vez en una placa de destino coincidente y midieron la carga. La limpieza de las muestras mediante horneado eliminó las moléculas que contenían carbono, invirtiendo las cargas de positivas a negativas. > La carga puede ser positiva o negativa. Si era positiva, la horneábamos o limpiábamos y volvíamos a hacer el experimento, y entonces se cargaba negativamente", explica Grosjean. Los análisis confirmaron que las moléculas de carbono eran el factor dominante, por encima de otros. Las muestras limpiadas recuperaban la carga positiva al cabo de un día aproximadamente, lo que coincidía con el tiempo de readquisición de los contaminantes de carbono transportados por el aire. Daniel Lacks, de la Universidad Case Western Reserve de Cleveland (Ohio), elogió el trabajo. >"La gente sabe que las superficies tienen mucha porquería. Pero nunca lo había visto en la carga triboeléctrica", afirma. Lacks señaló algunos problemas: la contaminación puede dificultar la predicción precisa de la dirección de la carga. El estudio aparece en Nature (DOI: 10.1038/s41586-025-10088-w).
