Materiais Avançados

Gelo fica fluido abaixo de -130°C

Água extraterrestre

Quando a água é resfriada abaixo de zero grau, ela cristaliza, formando gelo.

Isso em condições normais de temperatura e pressão.

Um físico sueco afirma agora ter conseguido pela primeira vez produzir uma água que flui lentamente a 130 graus abaixo de zero.

É possível que essa água fria e de fluidez lenta exista em corpos celestes de grande massa.

Propriedades anormais da água

O físico Ove Andersson, da Universidade de Umea, fez o experimento submetendo a água congelada a uma pressão 10.000 vezes maior do que a pressão atmosférica normal.

"A descoberta é também interessante na medida que nos ajuda a compreender as muitas propriedades anormais da água. Por exemplo, foi previsto que a água teria duas diferentes fases líquidas em baixas temperaturas. A descoberta confirma a existência de uma dessas duas fases," explica Andersson.

Recentemente foi descoberta uma nova fase quântica da água, mas essas "propriedades anormais" a que o pesquisador se refere estão longe de serem totalmente compreendidas.

Água de alta viscosidade

O experimento foi feito expondo gelo cristalino comum, no qual os átomos estão dispostos de forma ordenada, a pressões crescentes em temperaturas abaixo de 130º C.

A ordem das moléculas colapsou e o gelo se transformou em gelo amorfo, com uma disposição aleatória das moléculas de água.

"Quando eu então elevei a temperatura, o gelo transformou-se em água de fluidez lenta. Essa água é como a água comum, mas sua densidade é 35 por cento maior, e as moléculas de água se movem relativamente devagar, ou seja, a viscosidade é alta," explica o pesquisador.

O estranho comportamento da água

A água tem um grande número de propriedades que fogem daquilo que seria um "comportamento normal". Por exemplo, na água congelada, ou seja, quando sua temperatura cai abaixo de zero, sua densidade diminui quando a temperatura decresce e aumenta quando a temperatura se eleva.

Esse é um comportamento totalmente anômalo em relação aos demais materiais, mas sem o qual provavelmente não existiria na Terra a vida como a conhecemos.

"Há desvios que são conhecidos há muitos anos, e eles são muito importantes. Contudo, não há nenhuma explicação geral para eles, mas a resposta pode estar na forma como as propriedades da água são afetadas quando ela é exposta a altas pressões," defende Andersson.

Fases líquidas da água

Teorias preveem que a água exista em duas diferentes fases líquidas, uma com baixa densidade e outra com alta densidade, com a transição entre as fases ocorrendo a baixas temperaturas e altas pressões.

Quando a água esfria e se aproxima dessa zona de transição, pode haver uma transformação gradual que afeta as propriedades da água e lhe dá suas propriedades estranhas.

Infelizmente, esta transformação é difícil de estudar, pois a água normalmente cristaliza.

Uma forma alternativa de estudar essa zona é primeiro criar o gelo amorfo.

As novas descobertas mostram que o gelo amorfo provavelmente se converte em água de alta viscosidade quando é aquecido sob alta pressão.

Bibliografia:

Glass-liquid transition of water at high pressure
Ove Andersson
Proceedings of the National Academy of Sciences
June 20, 2011
Vol.: Published online before print
DOI: 10.1073/pnas.1016520108




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