Un equipo de la Usach busca resolver, con evidencia experimental, una pregunta que la física no ha logrado responder en 5.000 años: qué mecanismo permite que el agua erosione la piedra.
El encargado de intentar responderla es el Dr. Leonardo Gordillo, investigador del Departamento de Física de la Usach, quien lidera un proyecto Fondecyt Regular 2026 dedicado a este fenómeno. Su punto de partida: si una sola gota no puede fracturar una roca, ¿qué ocurre exactamente cuando cae miles de veces sobre el mismo lugar?
Milisegundos que esconden una contradicción física
El desafío no es menor. La energía de una sola gota es insuficiente para fracturar una roca. Sin embargo, cuando el impacto se repite miles de veces sobre el mismo punto, la superficie termina cediendo y formando un cráter, sin que ninguna gota individual haya superado el umbral necesario para desprender material.
“El gran desafío es que estamos frente a una pregunta que, pese a ser conocida desde hace por milenios, todavía no tiene una respuesta. Sabemos que el golpe sucesivo de gotas de agua puede erosionar una roca, pero cuando uno intenta explicar qué mecanismo físico preciso hace posible ese proceso, las respuestas disponibles todavía no son satisfactorias”, explica Gordillo.
Para capturar un fenómeno que ocurre en milisegundos, el equipo de la Usach construyó un sistema experimental propio: cámaras de alta velocidad que registran hasta 30 mil imágenes por segundo, combinadas con un mecanismo automatizado que traslada las muestras entre la zona de impacto y una estación de análisis, donde se toman fotografías y mediciones periódicas para reconstruir, paso a paso, cómo se va formando el cráter.
Microexplosiones donde se esperaba solo desgaste
Uno de los primeros hallazgos del equipo desafía la intuición inicial. El cráter no aparece de inmediato: recién entre las 500 y 700 gotas comienza a insinuarse una huella sobre el material de muestra.
“Durante mucho tiempo pensamos que era un desgaste gradual, como si la gota actuara como una lija, pero hemos observado pequeños eventos que se parecen a microexplosiones sobre la superficie, como si diminutas ‘bombitas’ fueran desprendiendo material hasta formar el cráter”, detalla el investigador.
Un proyecto a cuatro años, con mirada aplicada
La investigación se extenderá durante cuatro años, período en que el equipo profundizará en estos hallazgos mediante nuevos experimentos y modelos físicos que permitan entender qué ocurre al interior del material cuando recibe impactos repetidos de agua. Todo indica, adelanta Gordillo, que la interacción del agua con los poros del material jugaría un papel clave, aunque se necesita más evidencia para confirmarlo.
El objetivo final no es solo teórico. Entender este mecanismo de erosión podría sentar las bases para desarrollar recubrimientos y materiales más resistentes al desgaste causado por la lluvia y otros agentes ambientales, con aplicaciones potenciales en construcción e ingeniería aeronáutica.
El proyecto suma además una dimensión de colaboración internacional, con investigadores de la Universidad de Minnesota (Estados Unidos) y especialistas en erosión de Francia, junto al trabajo de estudiantes de Ingeniería Física y del Doctorado en Física de la Usach, quienes participan directamente en los experimentos y el análisis de resultados.
“Esperamos que al final de este trabajo podamos entregar una respuesta sólida a este problema. Ese es justamente el desafío de los próximos años y también lo que hace tan apasionante esta investigación”, cierra Gordillo.
