A
temperaturas muy frías, el agua muestra un comportamiento muy
extraño. Para empezar, y contra toda lógica, al enfriarse el agua de expande
en vez de contraerse (x eso el hielo flota). El agua fría, además,
resulta más difícil de comprimir q la más caliente. Y para colmo, al
congelarse, sus moléculas se pueden organizar de varias formas distintas
Resulta
difícil encontrar explicaciones para todo esto, y las q hay están sujetas a
polémicas y agrias controversias científicas. Una de ellas, propuesta hace casi
tres décadas, es la idea de q el agua muy fría puede existir en dos formas
líquidas distintas, una menos densa y estructurada q la otra. En otras palabras,
podría haber dos clases de agua, y cada una de ellas sería un líquido
distinto. Comprobarlo en laboratorio resulta difícil, pero un equipo de
investigadores italianos y estadounidenses acaba de hallar una fuerte evidencia
de q podría realmente ser así. El trabajo se acaba de publicar en la
revista “Science”
En
su estudio, Pablo Debenedetti y Gül H. Zerze, de la Universidad
de Princeton, y Francesco Sciortico, de la de La Sapienza, en Roma, sugieren q
el "segundo punto crítico del agua" tiene lugar a temperaturas de
entre -83 y -100 grados y a una presión atmosférica casi 2.000 veces mayor de
la q hay al nivel del mar. Un punto crítico es un valor único de temperatura y
presión en el q dos fases de la materia se vuelven indistinguibles, y ocurre
justo antes de q la materia pase de una fase a otra. El agua, x ejemplo, tiene
un punto crítico bien conocido al pasar de líquido a vapor
“Pueden
imaginar nuestra alegría cuando empezamos a ver las fluctuaciones críticas
comportándose exactamente como se suponía q debían hacerlo (explica Sciortino).
Ahora puedo dormir tranquilo, xq después de 25 años, mi idea original ha sido
confirmada"
Hasta
ahora, los experimentos q utilizan moléculas de agua reales para probar si
existe un segundo punto crítico de "superenfriamiento" no han
conseguido aportar pruebas inequívocas de su existencia. Según Debenedetti esto
es así debido en gran parte a la tendencia del agua sobreenfriada a convertirse
en hielo
X
eso, en esta ocasión los investigadores decidieron recurrir a modelos de
ordenador. Podemos hacernos una idea de la dificultad de simular el proceso si
pensamos q, a pesar de la tremenda potencia de los superordenadores actuales,
se necesitaron 18 meses completos de cálculos para llevar a cabo la simulación
En
las simulaciones, y a medida q las temperaturas bajaban mucho más allá del
punto de congelación, la densidad del agua empezó a mostrar grandes fluctuaciones.
Al final, los científicos consiguieron detectar el punto crítico q buscaban en
dos modelos informáticos diferentes del agua. En cada modelo sometieron las
moléculas de agua a dos enfoques computacionales diferentes, y ambos tuvieron
éxito al hallar el tan deseado segundo punto crítico del agua
Como
sucede en el paso de la fase líquida a la de vapor, las dos fases del agua
superenfriada suceden xq la forma de las moléculas de agua puede inducir a dos
maneras distintas de unirse, o empaquetarse. De este modo, en el líquido de menor
densidad, cuatro moléculas se agrupan alrededor de una quinta molécula central
en una forma geométrica llamada tetraedro. En el líquido de mayor densidad, sin
embargo, entra en juego una sexta molécula, lo q tiene el efecto de aumentar la
densidad
En
su artículo, los investigadores escriben q "al sondear los límites de lo q
es computacionalmente posible en la actualidad en esta área, proporcionamos una
evidencia clara de la presencia de un punto crítico metaestable en la región
profundamente sobreenfriada de las dos moléculas de agua"
Naturalmente,
el hallazgo deberá ser confirmado ahora x otros experimentos "q utilicen
medios aún más precisos y computacionalmente más caros"
