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En una rendija estrecha entre dos láminas, el agua del aire húmedo se acumula por sí sola: es la condensación capilar. Si la rendija tiene solo unos pocos nanómetros de ancho, el agua ya no se comporta como un líquido continuo: cada molécula cuenta. Pero cómo se llena exactamente esa rendija, ¿en capas o de una vez?, no estaba claro hasta ahora.

Los investigadores fabricaron capilares a partir de capas de material de un átomo de grosor y, con un microscopio de fuerza atómica, siguieron cómo se deformaban las paredes al entrar el agua. Las paredes flexibles dejaban pasar el agua gradualmente: cada nueva capa de moléculas añadía unos 0,3 nanómetros al grosor de la película de agua. Las paredes rígidas, en cambio, se llenaban bruscamente, de un solo salto.

La diferencia se explica por la lucha entre dos fuerzas: la energía necesaria para doblar la pared y la interacción del agua con la pared, que cambia según la distancia. Cuando la pared se dobla con facilidad, le conviene dejar entrar el agua capa por capa, siguiendo el relieve ondulado de la interacción. Una pared rígida no puede doblarse, así que el agua entra de golpe en cuanto la ganancia por llenarse supera la resistencia.

Este descubrimiento muestra que la naturaleza molecular del agua puede cambiar radicalmente los fenómenos capilares habituales, desde la humectación del suelo hasta el funcionamiento de los dispositivos de microfluidos. Y la elección entre un llenado gradual y uno abrupto depende solo de la flexibilidad de las paredes.

Resumen original

tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2604.07946

Under ambient humidity, water spontaneously condenses in pores only a few nanometers in size, making nanoscale capillarity central to numerous natural phenomena and technological applications. At these dimensions, water may no longer be treated as a continuous fluid, yet the consequences of molecular discreteness for capillary condensation and filling remain poorly understood. Here we study nanocapillaries fabricated by van der Waals assembly and, using atomic force microscopy, monitor their wall deformations during humidity-driven water uptake. We observe two distinct regimes: layer-by-layer filling of flexible capillaries and abrupt filling of rigid ones. Flexible walls deform in steps of ~3 {\AA}, corresponding to the sequential entry of individual water molecular layers. The different filling regimes are explained by the competition between deformation energy and oscillatory wall-water interactions. Our findings show that the molecular discreteness of water can profoundly affect ubiquitous capillary phenomena, with wall compliance selecting between discrete and abrupt filling.