¿Sabías que el agua tiene dos formas líquidas?

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¿Sabías que el agua tiene dos formas líquidas? Esta premisa, de por sí sorprendente, ha visto la luz en un estudio de la Universidad de Estocolmo, en Suecia, en el que se demuestra que el agua, en vez de ser un único líquido, puede estar formada por dos estructuras y dos entidades diferentes. Pero, ¿cómo es posible esto?

El estudio que así lo demuestra, publicado en la revista especializada Proceedings of the National Academy os Sciences (PNAS), asegura que, a bajas temperaturas, el agua está compuesta por dos formas líquidas, una menos densa y estructurada que la otra. Para llegar a esta conclusión, un grupo de investigadores utilizaron rayos X de alta potencia, con los que fotografiaron el agua a bajas temperaturas. Fue ahí cuando se dieron cuenta de que el agua tenía dos estructuras moleculares diferentes. Katrin Amann-Winkel, físico-químico especializado en el estudio del hielo amorfo y que ha participado en este hallazgo, aseguró que, gracias a los rayos X, pudieron descubrir cómo el agua en estado vidrioso se transforma en un líquido viscoso de densidad más baja a medida que se enfría.

Dos formas líquidas

Para llegar a este hallazgo, el grupo de investigadores analizaron gotas minúsculas de agua líquida superenfriada y después la fotografiaron a través de rayos X. Fue entonces cuando pudieron comprobar que las longitudes de correlación del fluido dependen de la temperatura y de la presión. A temperaturas muy bajas se da la circunstancia de que el agua tiene dos fases y, al llegar a un cierto punto crítico se vuelven indistinguibles.

Estas dos fases o estructuras se diferencian en cómo interaccionan cinco moléculas de agua (una molécula con las otra cuatro ‘vecinas’). En la fases menos densa los pentámetros se entrelazan entre sí arista con arista. Al subir la presión, el agua se convierte en una estructura con pentámeros girados unos con respecto a otros en 90 grados. Estos son empujados unos contra los otros y, de este modo, ocupan menos espacio. El agua fluctúa entre dos estados líquidos cuando llega a una temperatura máxima de -44 ºC. Y esto es lo que le da sus propiedades inusuales.

Según Lars G.M. Pettersson, estos resultados apoyan la teoría de que el agua, a temperatura ambiente no puede decidir en cuál de las dos formas estar (en alta o baja densidad). Es decir, el agua se encuentra en un estado de confusión o indecisión, cambiando hacia delante y hacia atrás entre las dos fases líquidas.

Agua

En sus propias palabras, ‘el agua no es un líquido complicado, son dos líquidos simples con una relación complicada’.

Este estudio de la Universidad de Estocolmo se ha visto apoyado por sendos estudios de la Universidad de Princeton (Estados Unidos) y la Universidad de Sapienza (Italia) y pone en valor una teoría descartada hace 30 años por controvertida ya que no había podido ser demostrada.

Este nuevo hallazgo demuestra, además, que el agua no es reemplazable por otro líquido (ya que no han encontrado ningún otro que tenga este comportamiento) y por lo tanto es esencial para la vida. De hecho, el agua es la única sustancia que se puede encontrar en tres estados (sólido, líquido y gaseoso) de forma natural en la Tierra. Además, debemos recordar que la mayor parte del ser humano está formado por agua y el planeta es agua en la mayor parte de su extensión.

Este descubrimiento es todo un hito ya que, durante años, y pese a los cientos de experimentos, no se había podido ‘medir’ el agua a temperaturas tan bajas sin que esta se congelase. Ahora, con este nuevo camino emprendido en el que ya se sabe que el agua tiene un punto crítico en el régimen sobreenfriado, el próximo paso de los investigadores es averiguar la ubicación de este punto crítico.

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