Una colaboración entre científicos de Cambridge y UCL (University College London) ha llevado al descubrimiento de una nueva forma de hielo que se parece más al agua líquida que cualquier otra y puede ser la clave para comprender este líquido.

La nueva forma de hielo es amorfa. A diferencia del hielo cristalino ordinario donde las moléculas se organizan en un patrón regular, en el hielo amorfo las moléculas están en una forma desorganizada que se asemeja a un líquido.

En su artículo, publicado en Science, el equipo creó una nueva forma de hielo amorfo en un experimento y logró un modelo a escala atómica en simulación por computadora. Los experimentos utilizaron una técnica llamada molienda de bolas, que muele hielo cristalino en pequeñas partículas utilizando bolas de metal en un recipiente de acero. El molino de bolas se usa regularmente para fabricar materiales amorfos, pero nunca se había aplicado al hielo.

El equipo descubrió que la molienda de bolas creaba una forma amorfa de hielo que, a diferencia de todos los demás hielos conocidos, tenía una densidad similar a la del agua líquida y cuyo estado se parecía al del agua en forma sólida. Llamaron al nuevo hielo “hielo amorfo de densidad media”.

Para comprender el proceso a escala molecular, el equipo empleó simulación computacional. Al imitar el procedimiento de molienda de bolas a través del corte aleatorio repetido de hielo cristalino, el equipo creó con éxito un modelo computacional de MDA (medium-density amorphous ice por sus siglas en inglés).

«Nuestro descubrimiento de MDA plantea muchas preguntas sobre la naturaleza misma del agua líquida, por lo que es muy importante comprender la estructura atómica precisa del MDA», dijo el coautor, el Dr. Michael Davies, quien llevó a cabo el modelado computacional. «Encontramos similitudes notables entre la MDA y el agua líquida».

Además, el MDA muestra una propiedad notable que no se encuentra en otras formas de hielo. Usando calorimetría, descubrieron que cuando el MDA se recristaliza en hielo ordinario, libera una cantidad extraordinaria de calor. El calor liberado por la recristalización de MDA podría desempeñar un papel clave en la activación de los movimientos tectónicos. En términos más generales, este descubrimiento muestra que el agua puede ser un material geofísico de alta energía.

 

Fuente: Universidad de Cambridge