Durante séculos, aprendemos que a água se expande quando arrefece abaixo dos 4°C, até atingir a sua densidade mais baixa, cerca de 4°C, tornando-a a única substância conhecida cujo sólido é menos denso do que a sua forma líquida.

O comportamento peculiar da água tem um efeito importante no ecossistema da Terra porque, sem ela, grandes massas de água provavelmente congelariam completamente durante os invernos com um arrefecimento drástico.

Não está totalmente claro por que exatamente a água desafiou uma tendência tão óbvia da natureza de se densificar após o resfriamento e, em vez disso, se comportou de forma completamente contra-intuitiva.

Uma nova pesquisa, realizada por dois pesquisadores da Universidade de Buffalo - Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial, visa finalmente encerrar o assunto, desenvolvendo um modelo baseado em uma teoria fundamental das propriedades do estado líquido e sólido das substâncias. O novo modelo não prevê apenas que a água, mas outras substâncias como o silício e o sódio líquido apresentariam expansão após o resfriamento.

De acordo com o artigo, o modelo prevê que a água se comporta da maneira que se comporta devido a “uma interação de vários processos fundamentais em escala atômica, à medida que se organizam em aglomerados localmente favorecidos que têm maior densidade e estruturas mais frouxamente compactadas, com maiores flutuações térmicas ao redor”.