Formación de cristales de berilio (esmeralda). Foto: Nastya22 / Shutterstock

Hasta ahora, los libros de texto nos explicaban que el agua puede comportarse como líquido, como gas o como sólido en función de su temperatura. Un equipo de investigadores acaba de encontrar un cuarto estado de la materia en el que el agua desafía las leyes de la física tradicional y comienza a regirse por la física cuántica.

Advertisement

Ese estado de la materia es el que tiene lugar cuando el agua queda atrapada dentro de hendiduras extremadamente peque√Īas como dentro de minerales o en algunas paredes celulares. Los cient√≠ficos del Departamento de Energ√≠a de Estados Unidos en el Laboratorio Nacional Oak Ridge responsables de su descubrimiento la llaman tunelizaci√≥n (tunneling).

Ilustración: Jeff Scovil / Oak Ridge

El equipo ha descubierto que, cuando el agua queda atrapada en huecos de un tama√Īo inferior a los 5 angstroms (un angstrom es la diez mil millon√©sima parte de un metro. En un cent√≠metro caben 100 millones de angstroms) sus mol√©culas comienzan a comportarse de manera extra√Īa y nunca antes vista. Seg√ļn Alexander Kolesnikov, uno de los autores del estudio que acaba de publicarse en Physical Review Letters:

A bajas temperaturas, esta tunelización del agua exhibe un movimiento de tipo cuántico a través de las paredes potenciales que no debería existir en la física clásica. Los átomos de oxígeno e hidrógeno de la molécula de agua se deslocalizan y comienzan a estar presentes de forma simultánea en todas sus seis posiciones simétricas al mismo tiempo. Es uno de esos fenómenos que solo ocurren en mecánica cuántica y no tienen equivalente en nuestra experiencia cotidiana.

Advertisement

Para comprobar este comportamiento a nivel molecular, el equipo ha estudiado agua atrapada en los peque√Īos conductos hexagonales del berilio, un mineral que, en su forma preciosa da lugar a las gemas denominadas esmeraldas. El descubrimiento es tan poco com√ļn que a√ļn no saben con seguridad cu√°les ser√°n sus implicaciones. De momento, permitir√° estudiar con mucho m√°s detalle el comportamiento del agua en estructuras muy peque√Īas como algunas paredes celulares. [Physical Review Letters v√≠a Oak Ridge National Laboratory]


Síguenos también en Twitter, Facebook y Flipboard.