viernes, 26 de octubre de 2012

¡Los hexágonos están en todas partes!



Tanto si buscamos a nivel atómico, en células vivas, dispositivos artificiales o colonias de abejas, podremos encontrar un tipo característico de orden hexagonal. Lo llamamos empaquetamiento compacto y es de hecho el más efectivo para meter el mayor número de objetos en el mínimo espacio. Veamos algunos ejemplos.



  Te has preguntado alguna vez por qué las abejas construyen sus panales con la característica forma hexagonal?. Como sabes, cada celda acogerá una larva. El empaquetamiento hexagonal de celdas es la forma más efectiva de agrupar tantas celdas como sea posible en un espacio limitado, dejando el mínimo espacio vacío. 
    Por cierto, ¿sabías que las abejas fabrican cada celda con forma cilíndrica, como un tubo?. El hecho de que las celdas se vuelvan hexagonales se debe a la compresión de cada una contra sus seis vecinas más cercanas.¡Realmente es un mundo empaquetado el de las abejas!.


Algo similar ocurre cuando se amontonan burbujas de jabón. Una burbuja aislada es perfectamente esférica, pero mira el aspecto que tienen cuando se pegan unas a otras.


Los humanos también hemos llegado a darnos cuenta cómo amontonar de forma eficiente discos cilindros o esferas. Los círculos de la izquierda son obleas de Silicio (discos muy finos) dispuestas en un panel fotovoltáico para aprovechar al máximo la energía solar. De nuevo nos aparece el empaquetamiento hexagonal compacto.

 Podemos apilar discos en dos dimensiones pero también esferas en tres dimensiones. El montón de naranjas de la figura es un jugoso ejemplo. Cada capa de naranjas forma un empaquetamiento compacto como el de los discos de silicio de arriba. Al apilar una nueva capa ponemos naranjas en el hueco que forman tres naranjas de la capa inferior y de esta manera... acabamos teniendo un empaquetamiento compacto hexagonal también a lo largo de la dirección vertical.

 Los cristales de hielo en copos de nieve siempre son hexagonales y esta simetría se puede relacionar con la estructura atómica y molecular (Véase la historia acerca de Cristales de hielo en copos de nieve). Pero esta simetría es el resultado de la geometría impuesta por los enlaces químicos en la red de hielo. Son los átomos que forman el cristal y sus "preferencias" de enlace los que determinan el orden hexagonal en este caso.
  Algo parecido ocurre en el caso del grafito, una forma de carbono que se usa en forma de polvo en las minas de los lápices. El grafito tiene simetría hexagonal que se deriva de la forma característica en que cada átomo de carbono comparte electrones mediante enlaces químicos con tres vecinos cercanos (Véase la historia Es esto una molécula?). 

 Más información:
Fuente:  http://www.cienciateca.com/ctshexag.html

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