Científicos descubren que el agua se congela inclusive a altas temperaturas

A pesar de su abundancia en nuestro planeta, el agua sigue siendo una sustancia misteriosa que presenta muchas características que aún siguen causando el asombro de científicos.

Un nuevo descubrimiento de investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts acaba de añadir una nueva anomalía a las propiedades del agua. Descubrieron que, incluso a altas temperaturas, el agua se congela sólida cuando se coloca en tubos pequeños.

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El descubrimiento fue una sorpresa para un equipo de ingenieros químicos dirigido por el profesor Michael Strano, que había estado tratando de enviar corrientes eléctricas a través del agua en nanotubos.

“Nos dimos cuenta de cambios inesperados en algunas mediciones y descubrimos que los cambios resultaron como producto de la calefacción”, dijo a Digital Trends el estudiante de postgrado Lee Drahushuk, coautor de un documento que detalla el descubrimiento. “A partir de ahí, hemos variado la temperatura sistemáticamente y nos dimos cuenta de que los cambios fueron un efecto de una fase de transición entre el agua líquida y sólida dentro del nanotubo”.

Los investigadores decidieron investigar este comportamiento, pero se sorprendieron al descubrir lo extraño que era. Lo que ocurrio es que, incluso con temperaturas de por lo menos 105 grados Celsius (221 grados Fahrenheit) , que están mucho más altas del punto de ebullición usual, el agua en sus nanotubos congeló sólida. El grado y la dirección de la transición de fase fue mucho más de lo que esperaban.

En otras palabras, cuando se aplicaron altas temperaturas, el agua contenida en microscópicos nanotubos se congeló en lugar de hervir.

Pero existe otro misterio que no ha sido resuelto: cómo el agua entró en los nanotubos en el primer lugar. Los nanotubos tienen el espesor de sólo unas pocas moléculas, y se cree que son repelentes al agua. Sin embargo, llenarlos de agua resultó fácil.

“En muchos casos, el agua entra por sí sola en los nanotubos de carbono”, dijo Drahushuk, “más o menos es lo mismo que cuando el agua es absorbida por un papel o alguna otra cosa porosa, sólo que a una escala muy pequeña. Lo único que tuvimos que hacer fue abrir los extremos, ya que los nanotubos de carbono suelen tener tapas naturales después de haber crecido”.

El descubrimiento puede encontrar aplicaciones prácticas más allá de ampliar nuestro entendimiento sobre las propiedades del agua. Debido a su capacidad para permanecer en un estado estable a través de drásticos cambios en la temperatura, estos nanotubos llenos de agua se pueden utilizar como “cables de hielo”, lo que podría resultar en eficientes autopistas para el transporte de protones. El agua es diez veces mejor en la conducción de protones que los materiales conductores estándar.

Todos los detalles de este descubrimiento fue descrito en un artículo publicado esta semana en la revista Nature Nanotechnology.