A camada mais externa de gelo se comporta como água líquida, mesmo a uma temperatura de –30 ° C. Os físicos da AMOLF demonstraram isso de forma irrefutável, usando uma técnica moderna de medição sensível à superfície. Em temperaturas mais baixas, Contudo, a camada de água torna-se cada vez mais fina. Os pesquisadores relatam suas descobertas no jornal Angewandte Chemie .

Uma das razões pelas quais o gelo é tão escorregadio é que a camada mais externa é mais semelhante a um líquido do que a um sólido. Pesquisadores de Amsterdã já demonstraram experimentalmente que a superfície do gelo tem as mesmas características da água líquida, mesmo a –30 ° C. Esta fina camada de água também explica por que dois cubos de gelo podem congelar juntos quando entram em contato, o que não acontece com outros materiais.

Os pesquisadores do AMOLF, Wilbert Smit e Huib Bakker, estudaram a força das ligações entre as moléculas de água na camada superior do gelo. Como a superfície é muito fina, eles usaram uma técnica sensível que pode visualizar o comportamento apenas das moléculas mais externas da superfície. Em esforços anteriores, o equipamento de medição não conseguiu distinguir entre a camada superior e o resto do gelo.

Os dois pesquisadores descobriram que a camada mais externa do líquido se tornou cada vez mais fina à medida que a temperatura caía, de quatro camadas moleculares a –3 ° C para duas camadas moleculares a –30 ° C. Conforme o gelo é resfriado ainda mais, mesmo a camada mais externa eventualmente fica congelada. Essa é uma das razões pelas quais o gelo se torna menos escorregadio em temperaturas abaixo de –30 ° C. Nessas circunstâncias, a patinação no gelo se torna cada vez mais difícil.

Os pesquisadores usaram uma técnica avançada chamada espectroscopia de geração de frequência de soma. Esta técnica permite registrar o comportamento da superfície de forma muito específica, sem passar qualquer informação sobre a área abaixo. Se a superfície for iluminada com dois feixes de luz intensos de lasers muito rápidos (femtossegundos), então, sob as condições certas, os dois feixes de luz interagem apenas com as moléculas na superfície. Isso produz um feixe de luz de cor diferente. A cor e a intensidade desse feixe contêm informações detalhadas sobre a estrutura molecular da superfície.