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El agua puede existir en dos formas líquidas distintas

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El agua es un líquido omnipresente con muchas propiedades muy singulares. La forma en que responde a los cambios de presión y temperatura es completamente diferente de como lo hacen otros líquidos de nuestro entorno, y estas propiedades son esenciales para muchas aplicaciones prácticas y particularmente para la vida tal como la conocemos.

Los resultados de un nuevo estudio indican que el agua puede existir como dos líquidos de diferente densidad.

Estos resultados, obtenidos por el equipo internacional integrado, entre otros, por Anders Nilsson, de la Universidad de Estocolmo en Suecia, y Nicolas Giovambattista, de la Universidad de la Ciudad de Nueva York en Estados Unidos, pueden explicar muchas de las propiedades anómalas del agua.

La posibilidad de que el agua pueda existir en dos estados líquidos diferentes fue propuesta hace aproximadamente 30 años, a raíz de los resultados obtenidos de unas simulaciones por ordenador. Pero las dudas sobre si esto era realmente posible han persistido durante mucho tiempo, generando un fuerte debate en la comunidad científica. La polémica ha durado tanto por las dificultades técnicas en llevar a cabo los experimentos que pueden acceder a los dos estados líquidos en el agua, sobre todo debido a la aparentemente inevitable formación de hielo en las condiciones en las que los dos líquidos deberían existir.

El estado líquido habitual del agua que todos conocemos corresponde al agua líquida a temperaturas normales (en promedio, unos 25 grados centígrados). Sin embargo, la nueva investigación muestra que el agua a bajas temperaturas (aproximadamente 63 grados centígrados bajo cero) existe en dos estados líquidos diferentes, un líquido de baja densidad a bajas presiones y un líquido de alta densidad a altas presiones. Estos dos líquidos tienen propiedades notablemente diferentes y difieren en un 20% de densidad. Los resultados implican que, con las condiciones apropiadas, el agua debería existir como dos líquidos inmezclables separados por una fina interfase, una situación similar a la coexistencia de petróleo y agua compartiendo espacio.

Debido a que el agua es una de las sustancias más importantes de la Tierra, y de la vida que reside en ella, su comportamiento de fase desempeña un papel fundamental en diferentes campos, incluyendo la bioquímica, el clima, la criopreservación, la criobiología, la ciencia de los materiales, y en muchos procesos industriales en los que el agua actúa como disolvente, producto, reactivo o impureza. De ello se deduce que las características inusuales en el comportamiento de las fases del agua, como la presencia de dos estados líquidos distintos, pueden afectar a numerosas aplicaciones científicas y de ingeniería.

«Sigue siendo una cuestión abierta cómo la presencia de dos líquidos puede afectar al comportamiento de las soluciones acuosas en general, y en particular, cómo los dos líquidos pueden afectar a las biomoléculas en ambientes acuosos», señala Giovambattista. (Fuente: NCYT de Amazings)

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