El Dr. Leonardo Gordillo, investigador del Departamento de Física de la Universidad de Santiago de Chile, lidera un proyecto Fondecyt Regular 2026 que busca explicar cómo las gotas de agua pueden erosionar las rocas con el paso del tiempo, aportando nuevos conocimientos para comprender un fenómeno que ha intrigado a la ciencia desde hace más de 5.000 años.
“La gota de agua horada la piedra” es un dicho que probablemente hemos escuchado más de una vez. Atribuido al filósofo chino Lao Tse hace más de 5.000 años, suele interpretarse como una metáfora de la perseverancia y la constancia, sin embargo, detrás de esta popular frase también se esconde una pregunta científica que, hasta hoy, continúa sin una respuesta definitiva.
Aunque el fenómeno parece evidente, la física aún no logra explicar cómo una gota de agua, incapaz de romper una roca con un solo impacto, puede terminar erosionándola tras caer repetidamente sobre el mismo lugar.
Resolver esa aparente contradicción es precisamente el desafío que busca abordar el Dr. Leonardo Gordillo, investigador del Departamento de Física de la Usach, quien lidera un proyecto Fondecyt Regular 2026 que busca comprender los mecanismos físicos detrás de la erosión, utilizando el fenómeno de la gota de agua sobre la piedra como punto de partida.
“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 el Dr. Leonardo Gordillo.
En términos simples, la erosión es un proceso natural mediante el cual un material pierde parte de su superficie debido a la acción de agentes como el agua, el viento o el hielo, en la mayoría de los casos, este desgaste ocurre porque las fuerzas involucradas son suficientemente intensas para desprender o deformar el material.
En el caso de una gota de agua, sin embargo, ocurre una aparente contradicción, ya que la energía de un solo impacto es demasiado baja para fracturar una roca por sí sola, pero cuando cientos o miles de gotas caen sobre un mismo punto, la superficie comienza a desgastarse y formar un cráter, sin haber superado el umbral para desprender material.
“Lo primero que descubrimos fue que el cráter no aparece inmediatamente, recién entre las 500 y 700 gotas comienza a formarse una pequeña huella sobre un 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”, explica Gordillo.
Para observar este fenómeno, el equipo desarrolló un sistema experimental capaz de registrar la evolución del impacto gota a gota, debido a que cada impacto ocurre en apenas milisegundos, la investigación utiliza cámaras de alta velocidad que registran hasta 30 mil imágenes por segundo. Al mismo tiempo, un sistema automatizado mueve las muestras entre la zona de impacto y una estación de análisis, donde se toman fotografías y mediciones periódicas que permiten reconstruir, paso a paso, la formación del cráter.
Durante los cuatro años de ejecución, el proyecto continuará profundizando en estos hallazgos mediante nuevos experimentos y modelos físicos que permitan comprender qué ocurre al interior del material cuando recibe impactos repetidos de agua.
En ese contexto, el objetivo es construir una explicación capaz de describir, por primera vez, el mecanismo responsable de este tipo de erosión, sentando las bases para el desarrollo de recubrimientos y materiales que permitan reducir el desgaste en infraestructuras expuestas a la lluvia y otros agentes ambientales, con potenciales aplicaciones en áreas como la construcción y la ingeniería aeronáutica.
La investigación también contempla la colaboración con equipos internacionales, entre ellos investigadores de la Universidad de Minnesota (Estados Unidos) y especialistas en erosión de Francia, además del trabajo conjunto con estudiantes de Ingeniería Física y del Doctorado en Física de la Usach, quienes participan activamente en el desarrollo de los experimentos y el análisis de resultados.
“Esperamos que al final de este trabajo podamos entregar una respuesta sólida a este problema. Todo indica que la interacción del agua con los poros del material juega un papel fundamental, pero todavía necesitamos reunir más evidencia para dar la respuesta definitiva. Ese es justamente el desafío de los próximos años y también lo que hace tan apasionante esta investigación”, concluye el Dr. Leonardo Gordillo.
Por Camilo Araya Bernales
