Estructura disipativa

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Definición

Las estructuras disipativas constituyen la aparición de estructuras coherentes, autoorganizadas en sistemas alejados del equilibrio. Se asocian con Ilya Prigogine, que recibió el Premio Nóbel de Química por su estudio. El término estructura disipativa busca representar la asociación de las ideas de orden y desperdicio –o disipación. El nuevo hecho fundamental es que la disipación de energía y de materia, que suele asociarse a la noción de pérdida y evolución hacia el desorden, se convierte, lejos del equilibrio, en fuente de orden.

Inestabilidad de Bénard

El ejemplo clásico utilizado por Prigogine para las estructuras disipativas es la inestabilidad de Bénard. Se trata de una capa horizontal de líquido que tiene una diferencia de temperatura entre la superficie superior e inferior producto de que ésta última es calentada. Existe por tanto un gradiente de temperatura, al estar la base más caliente que la superficie, que produce la conducción de calor de abajo hacia arriba. La inestabilidad se produce cuando el gradiente sobrepasa cierto límite. En este caso el transporte de calor por conducción —–colisión entre partículas— se ve aumentado por un transporte por convección, en el que las moléculas participan de un movimiento colectivo. Se forman “vórtices” que distribuyen la capa líquida en "celdas" de agua. Si se analiza la probabilidad de que un fenómeno como la inestabilidad de Bénard se produzca espontánemente, se llega a la conclusión de que dicho fenómeno es prácticamente imposible.

Lejos del equilibrio

Lejos del equilibrio, la materia se comporta de forma diferente a las regiones cercanas al equilibrio. Las nociones de no linealidad, fluctuación, bifurcación y autoorganización son fundamentales: es el dominio de las estructuras disipativas, las que se encuentran en el origen de los estudios de sistemas complejos.

Bibliografía

• Prigogine, ¿Tan sólo una ilusión?, Editorial Tusquets, Barcelona, 1983.
• Prigogine & Stengers, La Nueva Alianza, Editorial Alianza, 2ª edición, Madrid 1990.
• Prigogine & Stengers, Entre el tiempo y la Eternidad, Editorial Alianza, Madrid 1990.