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jueves, 28 de abril de 2016

Llevan a las moléculas de agua a un nuevo estado de la materia

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Científicos del laboratorio Nacional Oak Ridge, llevaron a las moléculas de agua a un estado totalmente diferente que no se adhiere a las leyes de los sólidos, líquidos o gases.


Atrapando a las moléculas de agua en pequeñas grietas, similares a las que existen en la naturaleza, los investigadores han logrado que los átomos de oxígeno e hidrógeno se comporten de una manera muy peculiar.

El descubrimiento está ligado a los previos conocimientos en física cuántica. Los científicos forzaron a las moléculas de agua a pasar por canales hechos de mineral berilo, que miden tan sólo 5 angstroms de ancho (aproximadamente 1 de diez millonésima parte de un metro). Como pueden existir en la naturaleza, dentro de los suelos, interfaces minerales, y las paredes celulares.

Ahí dentro (los átomos individuales miden aproximadamente 1 nm de diámetro), los dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno que forman una molécula de agua comenzaron a mostrar un comportamiento muy extraño. En lugar de estar fijos, los átomos de hidrógeno comenzaron a aparecer en seis orientaciones simétricas diferentes al mismo tiempo, con el átomo de oxígeno en el medio, y las seis posiciones diferentes coinciden con las seis paredes de un canal hexagonal.

Conforme fueron haciendo un túnel, átomos de hidrógeno se intercambiaron entre todas las posiciones posibles, y como resultado la temperatura se incrementó.

El centro de la masa de la molécula se desplazó hacia el átomo central de oxígeno en lugar de los de hidrógeno periféricos (como sería el caso en una molécula típica).

La disposición simétrica significa que la molécula perdió su momento dipolar eléctrico, lo que significa que las cargas negativas y positivas de los átomos ya no están desequilibradas, y en teoría, ya no se deberían interesar en unirse con otros átomos o moléculas.

El siguiente paso es averiguar por qué se produce este fenómeno, y con las investigaciones dar a los científicos una mejor comprensión del comportamiento del agua y la termodinámica cuando está en ambientes muy reducidos.




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