Colocar água em um local (realmente) apertado e aumentar a pressão pode revelar novos lados de sua personalidade já mercurial, diz um novo estudo internacional em coautoria com químicos da Universidade de Nebraska-Lincoln.

Em seu estado gasoso, a água assume a forma de vapor; como um sólido, ele pode adotar pelo menos 21 formas de gelo, cuja estrutura molecular varia com a temperatura e a pressão ao seu redor. Mas seu estado mais famoso - o líquido cobrindo dois terços da superfície da Terra e sustentando toda a vida nela - permanece um mistério.

Desde o início da década de 1990, pesquisadores ofereceram evidências a favor e contra a ideia de que a água líquida pode fazer a transição para duas formas cuja densidade - o número de moléculas de água presentes em um determinado volume - é notavelmente menor ou maior do que o padrão de um grama por centímetro cúbico.

Conforme relatado em Anais da Academia Nacional de Ciências , O químico de Nebraska Xiao Cheng Zeng e colegas japoneses propuseram que essas formas de baixa e alta densidade poderiam emergir do alojamento de água líquida em um tubo de carbono de cerca de 100, 000 vezes mais fino que um cabelo humano.

A equipe realizou simulações computacionais, sugerindo que a uma constante de 44 graus Fahrenheit, água encapsulada em nanotubos sob quantidades crescentes de extrema pressão fará a transição para uma forma de baixa densidade antes de congelar em um nanotubo de gelo hexagonal e então derreter em uma forma líquida de alta densidade.

"Este tem sido um Santo Graal, para ver se existem dois tipos de água líquida, "disse Zeng, Professor da Universidade de Química do Chanceler.

Mesmo assim, Zeng admitiu que a equipe nem mesmo estava procurando o Graal - ela simplesmente esperava determinar a temperatura na qual a água congelou em um nanotubo de gelo.

"A surpresa foi que, quando (ainda mais) aumentamos a pressão, o gelo derreteu em um líquido novamente, "Zeng disse." Não estávamos esperando por isso. "

Pesquisas anteriores defendendo a existência de formas de baixa e alta densidade propuseram que elas seriam encontradas a mais de 40 graus abaixo de zero Fahrenheit, além de uma "terra de ninguém" na qual até mesmo a água líquida mais purificada começa a se cristalizar em gelo. Este fato complicou muito a pesquisa, Zeng disse, forçando os pesquisadores a medir a água líquida em escalas de tempo inimaginavelmente curtas em que ela pode existir nessas formas antes de congelar.

Avanços recentes na fabricação de nanotubos de carbono - combinados com uma temperatura mais tolerante - podem tornar o tubo de nanoteste da equipe uma alternativa atraente entre os experimentalistas que procuram confirmar a existência dessas formas há muito debatidas, ele disse.

"É uma previsão de uma simulação de computador, mas eu diria que tem muito mais esperança de ser testado em laboratório, "Zeng disse.