Sorra, aigua i castells

Ara que el fred ja està ben arrelat i les borrasques ens visiten dia si, dia també, és quan recordem amb més anyorança els dies que vàrem passar a la platja durant l’estiu. L’aigua mullant els peus, el Sol torrant-nos la pell, la brisa marina amb aquell aroma de sal de mar, i els nens portant les aplicacions de la física al límit dels coneixements actuals, és a dir: fent castells de sorra.

Sembla que un castell de sorra sigui una cosa ben fàcil. Tots n’hem fet i de seguida apreníem els conceptes essencials, que bàsicament es redueixen a un: cal afegir aigua a la sorra. La sorra humida es manté compacta i permet fer la construcció. Si la sorra està seca l’únic que aconseguirem serà una muntanyeta de sorra sense cap gràcia. Però cal anar amb compte! Si afegim massa aigua la compactació desapareix i la construcció s’enfonsa.

La gràcia és que la sorra és un material molt curiós fet de petites partícules sòlides que llisquen entre elles aconseguint comportar-se en conjunt quasi com un líquid. La sorra pot caure en cascada, pot fluir per una pendent i pot fer onades. Un seguit de característiques dels fluids. Però també ens permet caminar per sobre, pràcticament igual que si fos un sòlid.

Per entendre el comportament de la sorra, el que cal és entendre com interaccionen els grans entre si. I això és una cosa que encara està poc clara. Però el que si sabem és que si afegim una certa quantitat d’aigua, aquesta entrarà als espais que hi ha entre els grans i s’hi enganxarà gràcies a la tensió superficial. Aquestes unions mantindran units els grans entre si, com si fossin ponts d’aigua, i això permetrà a la criatura construir les parets del castell de sorra.

Cal anar amb compte, però, perquè si posem massa aigua el que passa és que els grans queden massa separats com per formar ponts prou sòlids i acaben per flotar lliurement. Aleshores és quan la construcció s’enfonsa.

El comportament de l’aigua entre els grans de sorra depèn de la mida dels grans i de la proporció entre l’aigua i la sorra, però també de la pressió a que estigui sotmesa. Això es nota molt quan caminem a la vora de l’aigua on la sorra encara és humida. En trepitjar, potser us haureu fixat que al voltant del peu apareix una zona amb sorra seca. Tant bon punt treiem el peu, la sorra torna a mostrar-se humida igual que la resta de la platja. Aquesta arèola seca és deguda a la pressió que hem fet amb el nostre pes. Els grans de sorra s’han compactat més i han fet fora l’aigua. I la pressió s’ha tramés a una certa distància de la nostra petjada.

Fins i tot s’ha fet estudis per trobar les proporcions òptimes a l’hora de construir castell. Una part d’aigua per cada vuit parts de sorra.

A més, si les condicions son bones el castell podria durar força temps. A mida que l’aigua s’evapora en queda la sal que contenia i que ha precipitat. Al final queden cristalls de sal que també mantenen units els grans de sorra. Enlloc de ponts d’aigua passem a tenir ponts de sal. També molt febles, però suficient com per mantenir l’estructura almenys fins que un cop o una ventada els trenqui i finalment la construcció es desfaci.

En tot cas, l’estudi del comportament d’aquestes interaccions entre els grans de sorra sorra i amb l’aigua no és un caprici gratuït. La composició de ciments i de murs, la disposició de les sitges de gra, la construcció de murs o la resistència del terreny quan la pressió varia com en el cas dels terratrèmols, hi estan relacionats.

Tot això són aplicacions d’uns coneixements que es poden començar a experimentar a la platja, jugant amb la galleda, la pala, la sorra, l’aigua i una mica de temps.