PHdC 76: energía en los viajes temporales, fotosensibilidad y dióxido de titanio

¡Volvemos con una nueva edición de PHdC!

• ¿Se considera como energía moverse a través del tiempo?
  
• ¿Por qué el dióxido de titanio es fotosensible?
  

No os preocupéis si vuestra pregunta no se responde inmediatamente. Es posible que esté en cola esperando ser publicada o que sea una pregunta que le esté dando más quebraderos de cabeza de lo normal a nuestros expertos compañeros. Os pedimos paciencia.

Os recuerdo el enlace en donde podéis encontrar las distintas formas de hacernos llegar todas vuestras dudas. ¡Atrévete con todas esas preguntas que nunca te atreviste a hacer o que nadie te supo responder!

¿Se considera como energía moverse a través del tiempo?

-Pregunta llegada vía HdC por Jorge-

El movimiento es energía.

Hacia el pasado no podemos viajar. Hacia el futuro precisamos o estar dentro de un campo gravitatorio enorme que ralentice nuestro tiempo, aunque esto probablemente signifique la muerte; o viajar a velocidades cercanas a la de la luz, por lo tanto, movernos.

El Dióxido de Titanio es fotosensible. ¿Que le ocurre exactamente al recibir luz? ¿El plástico transparente puede «bloquear» la fotosensibilidad de un material? ¿Todos los materiales fotosensibles [como el TiO2] lo son tanto a la luz solar como a la de una bombilla? ¿Los iones atraviesan libremente los materiales, como por ejemplo el plástico, en términos generales? ¿Son los de TiO2 una excepción?

-vía HdC-

En primer lugar, la luz forma parte de un continuo que conocemos como espectro electromagnético, que abarca desde las ondas de radio (las de menor energía) a los rayos gamma (las de mayor energía). El ojo humano detecta la radiación visible, de unos 380 a unos 830 nm de longitud de onda. Pero el sol emite en otras longitudes de onda, lo que pasa es que nosotros visualmente solo detectamos en el rango de la luz visible. En realidad, la emisión/absorción de luz depende de los átomos de los que está hecho la fuente: el sol emite según los elementos químicos de que está hecho. Lo mismo pasa con las bombillas: emiten determinada luz (quiero decir, con una determinada longitud de onda) en función de qué elemento químico están hechas. De hecho existen bombillas que emiten en infrarrojos y en ultravioleta.

Según los átomos de los que esté hecho un material, ante determinadas longitudes de onda, se excitará, pasará de un estado fundamental a un estado excitado, o de un estado excitado a otro más excitado: es decir, sus electrones saltarán de un nivel de energía a otro. En el caso del TiO2, cuando recibe luz de longitud de onda menor o igual a 400 nm se produce una reacción de oxido-reducción, y el titanio pasa de estar 4+ al estado 3+ (ha ganado un electrón). De hecho leí acerca del TiO2 que se piensa en usarlo para almacenar energía renovable, el artículo científico en el que se basa desciende a más detalle acerca de los estados por los que pasa el TiO2. Para aprender (y jugar) con los espectros de los átomos, está muy bien esta página.

Con estas ideas claras, podemos pasar a las siguientes cuestiones. Necesitaríamos saber qué átomos y moléculas componen el plástico transparente, para dar una respuesta: porque hay plásticos transparentes de polietileno, polipropileno, polimetilmetacrilato… Si absorben la radiación a 400 nm (o menos), efectivamente podrían impedir que el TiO2 interaccionara con la luz.

Al TiO2 le da igual que la radiación de 400 nm (o menos) le venga del sol o de una bombilla, no hace distinciones al respecto. Lo mismo ocurre con el resto de materiales fotosensibles: mientras reciban la longitud de onda característica de las moléculas de las que están compuestos, da igual de dónde venga la luz.

En cuanto a si los iones atraviesan la materia, diría que depende de la energía: hay radiaciones ionizantes y otras que no lo son: las primeras atraviesan la materia, y las segundas, no. En el caso de la luz visible no es ionizante.

Por último, ya que hablas de la posible toxicidad del TiO2, te remito a la ficha de datos de seguridad (que tiene todo producto químico) para que veas que no está clasificada como una sustancia peligrosa, aunque deba manejarse con cuidado si se trabaja con él y seguir las normas de seguridad.

PreguntaHdC