Você sabia que a água ainda pode permanecer líquida abaixo de zero graus Celsius? É chamada de água super-resfriada e está presente em refrigeradores. Em temperaturas ainda menores, a água super-resfriada pode existir como um coquetel de dois líquidos distintos. Infelizmente, a presença de gelo muitas vezes nos impede de observar esse fenômeno. Então, os físicos tiveram a ideia de replicar a forma tetraédrica das moléculas de água - usando o DNA como uma estrutura para criar moléculas tetraédricas - e, assim, remover a interferência da formação de gelo.

Esta abordagem permitiu a Simone Ciarella, da Universidade de Roma, Itália, e seus colegas para confirmar isso, em teoria, uma fase líquida dupla é possível em água abaixo de zero e quaisquer outros líquidos feitos de moléculas tetraédricas. Esses resultados foram publicados em EPJ E . É um grande conto de como a forma microscópica subjacente determina a forma macroscópica geral.

A técnica de origami de DNA é uma espécie de versão nanotecnológica de brincar com Legos, montagem de blocos de construção para criar formas à vontade. Contudo, é bastante difícil fazê-lo experimentalmente. Em vez disso, os autores optaram por usar a simulação para testar como as moléculas tetraédricas - onde os braços do tetraedro são compostos de seis cilindros rígidos - se acumulam e evoluem com o tempo.

Os autores confirmaram ideias publicadas anteriormente sugerindo que é a estrutura dos monômeros e sua rede que torna teoricamente possível ter uma fase líquida dual:uma com alta densidade e outra com líquido de baixa densidade. Isso ocorre porque a rede resultante é suficientemente vazia para permitir a interpenetração parcial das moléculas. E é suficientemente flexível para evitar a cristalização em gelo, pelo menos na escala numérica de tempo usada no estudo.

Então, Ciarella e seus colegas estudaram as próprias moléculas tetraédricas com uma técnica recentemente introduzida, chamada de Amostragem Umbrella Sucessiva, para calcular informações relacionadas à termodinâmica.