Pesquisadores desenvolvem gelo à temperatura ambiente sob alta pressão
Cientistas do Instituto Coreano de Pesquisa de Padrões e Ciência descobriram uma nova forma de gelo.
O fenômeno do gelo, conhecido por proporcionar momentos refrescantes em dias quentes, vai além do cubo sólido em que é normalmente apreciado. Na realidade, a água sólida pode existir em mais de vinte formas distintas, revelando um complexo diagrama de fases.
Recentemente, pesquisadores do Instituto Coreano de Pesquisa de Padrões e Ciência descobriram uma nova forma de gelo, designada como gelo XXI. Esta fase foi identificada após comprimir água sob altíssimas pressões, mantendo-a à temperatura ambiente.
Publicada na revista Nature Materials, essa descoberta revela um estado metaestável da água que persiste apenas sob condições específicas de pressão.
Como se forma o gelo à temperatura ambiente?
Para compreender a formação do gelo XXI, os cientistas utilizam equipamentos de ponta como as células de bigorna de diamante, que permitem a compressão extrema da água.
Este processo, que ocorre sob pressões monumentais de até 2 gigapascais, possibilita a formação de um gelo mais denso que o comum, sem a necessidade de baixas temperaturas.
A alta pressão provoca uma reorganização das moléculas de água, formando uma estrutura sólida única.
Quais as características estruturais do gelo XXI?
A estrutura do gelo XXI se apresenta de forma cristalina e tetragonal, caracterizada por suas unidades repetitivas chamadas células unitárias.
Os cientistas, utilizando flashes de raios X ultrarrápidos, conseguiram observar, em tempo real, a transformação da água em gelo sob diferentes pressões.
Esta análise detalhada revela a complexidade e a diversidade das fases sólidas da água, anteriormente desconhecidas.
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Qual é a importância desta descoberta para a ciência?
Esta descoberta não apenas amplia o conhecimento sobre as fases sólidas da água, mas também pode oferecer novos insights para várias áreas do conhecimento.
Desde a ciência planetária, ajudando a entender a composição de luas geladas, até a criogenia e a engenharia de materiais, o gelo XXI representa um avanço significativo.
Ele desafia antigas suposições sobre os estados da água e sugere a existência de outras formas sólidas por descobrir.
- Ciência Planetária: A compreensão das fases de gelo em alta pressão ajuda na modelagem de planetas e luas distantes.
- Criogenia e Biotecnologia: Aprimora métodos de conservação e estudo de materiais em condições extremas.
- Engenharia de Materiais: Oferece novas possibilidades para o desenvolvimento de materiais inovadores.
Os estudos realizados pela equipe do Instituto Coreano de Pesquisa de Padrões e Ciência destacam a complexidade não apenas na formação de gelo em condições extremas, mas também no potencial de descoberta de novas fases.
A água, com suas propriedades singulares, continua a intrigar e inspirar cientistas, iluminando caminhos para futuras pesquisas e aplicações práticas.
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