Científicos hallan un nuevo tipo de hielo
Agitada y enfriada, el agua congelada se convierte en otra cosa: un hielo nuevo hecho de un revoltijo de moléculas con propiedades singulares.
“Esto es completamente inesperado y muy sorprendente”, dijo Christoph Salzmann, profesor de química en la University College London y autor de un artículo publicado este mes en la revista Science que describía el hielo.
El agua es una molécula simple que los científicos han estudiado atentamente durante siglos: dos átomos de hidrógeno que sobresalen en un ángulo de 104.5 grados en forma de V de un átomo de oxígeno central. El nuevo descubrimiento muestra que el agua aún esconde sorpresas científicas.
En la vida cotidiana, nos encontramos con tres formas de agua: un gas vaporoso como el vapor, agua líquida que fluye y hielo duro y resbaladizo. El hielo de nuestra vida cotidiana consiste en moléculas de agua alineadas en un patrón hexagonal, y esas redes hexagonales se apilan ordenadamente una encima de la otra. La estructura no está apretada, por lo que el hielo es menos denso que el agua líquida y flota. Con permutaciones de temperatura y presión fuera de lo que generalmente ocurre en la Tierra, se pueden empujar las moléculas de agua a otras estructuras cristalinas. Los científicos ahora conocen 20 formas cristalinas de agua.
Además, los investigadores también han documentado dos tipos de hielo con moléculas en revoltijo, lo que llaman materiales amorfos. Debido a que uno de estos hielos es más denso que el agua, se le conoce como hielo amorfo de alta densidad; el otro, menos denso que el agua, es hielo amorfo de baja densidad. Los hielos amorfos no se encuentran en la Tierra, pero podrían prevalecer en el espacio exterior, en cometas, nubes interestelares y mundos como Europa, una luna de Júpiter. Y en el 2018, los científicos anunciaron la creación de “agua superiónica”, que era simultáneamente sólida y líquida.
El equipo de Salzmann no buscaba agregar al catálogo de hielos de agua. Más bien, querían estudiar cristales de hielo muy pequeños. Así que Alexander Rosu-Finsen, científico postdoctoral y autor principal del nuevo artículo, comenzó a romper hielo. El hielo de agua se enfrió primero en nitrógeno líquido a menos 196 grados centígrados y luego se colocó en un recipiente junto con bolas de acero. Luego, una máquina sacudió el hielo y las bolas de acero, pulverizando el hielo en pedacitos diminutos.
El material blanco en el interior lucía como uno esperaría que se viera hielo triturado, pero ahora era más denso y gran parte de la estructura cristalina había sido destruida, produciendo un material amorfo.
Sin embargo, la densidad era casi exactamente la del agua líquida. Hasta ahora, todas las formas sólidas de hielo, cristalino o amorfo, eran significativamente más densas o menos densas que el agua líquida. Los investigadores lo llamaron hielo amorfo de mediana densidad o MDA.
Que el hielo tenga casi la misma densidad que el agua líquida plantea la posibilidad de que en realidad sea un vidrio, una cacofonía líquida de moléculas que fluyen hasta que se enfría, pierde velocidad y se congela en el tiempo sin cristalizar.
“Esta es la pregunta clave”, dijo Salzmann.
Por: KENNETH CHANG
BBC-NEWS-SRC:
