NOVA ANOMALIA DA ÁGUA

Os átomos de oxigênio e hidrogênio ficam sem localização precisa, existindo

simultaneamente em todas as posições possíveis dentro do cristal

Mistérios da água

As anomalias da água - coisas que só ela tem, em contraste com as propriedades dos outros materiais - somavam 73 na última contagem.

Agora são 74, e vale dizer que esse último acréscimo é dos grandes, conforme acaba de descobrir a equipe do professor Alexander Kolesnikov, do Laboratório Nacional Oak Ridge, nos EUA.

Usando imagens geradas por espalhamento de nêutrons e modelos computacionais, Kolesnikov descobriu um comportamento único e inesperado das moléculas de água quando elas estão sob confinamento no interior de um cristal sólido, neste caso um cristal de berilo - água presa em cristais, as chamadas inclusões fluidas, são uma ferramenta importante para os geólogos estudarem o passado da Terra e os astrofísicos desvendarem a formação dos corpos celestes, como os meteoritos e os cometas.

Ocorre que, quando isolada no interior do cristal, a água apresenta um comportamento que é diferente do apresentado por qualquer outro gás, líquido ou sólido conhecido. Na verdade, esse estado desafia a visão geral que se tem do arranjo tradicional da molécula H₂O.

Estado tunelante

Quando as moléculas de água ficam confinadas dentro dos minúsculos canais hexagonais do berilo, ela assume um estado que os físicos batizaram de "estado tunelante".

"A baixas temperaturas, a água tunelante apresenta um movimento quântico através das paredes de separação que é proibido no mundo clássico," explica Kolesnikov.

"Isto significa que os átomos de oxigênio e de hidrogênio da molécula de água estão 'delocalizados', e, por conseguinte, simultaneamente presentes em todas as seis posições simetricamente equivalentes do canal ao mesmo tempo. É um desses fenômenos que somente ocorrem na mecânica quântica e que não tem paralelo em nossa experiência cotidiana," acrescentou.

A existência do estado tunelante da água deverá ajudar a descrever melhor as propriedades termodinâmicas e o comportamento da água em ambientes altamente confinados, como a difusão de água e seu transporte nos canais das membranas das células vivas e das células de combustível, em nanotubos de carbono e ao longo dos limites e das interfaces dos grânulos dos minerais em uma infinidade de ambientes geológicos.

Nos aspectos mais práticos dessas pesquisas que poderão ser influenciadas pela descoberta destacam-se a captura de água potável do ar usando nanotubos,   os nanoporos para aplicações biomédicas, o sequenciamento eletrônico do DNA, a dessalinização da água do mar e os biochips, apenas para citar algumas.

Redação do Site Inovação Tecnológica -  28 04 2016