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Hay más de 300 tipos de hielo

Los 17+ diferentes tipos de hielo

Hielo como gel es la forma más ligera de agua nunca descubierta

Los cubitos escarchados que sacamos de nuestros congeladores son sólo uno de los 17 posibles tipos de hielo, y un tipo 18 no está lejos de ser real. Un equipo de investigadores ha descubierto un tipo de "aerohielo" poroso y ligero - el aerogel de hielo, si lo deseas - que nos puede decir más sobre cómo funciona el agua en condiciones extremas.

En "hielo normal", el agua se enfría a presión ambiente y sus moléculas se congelan en una forma cristalina sólida dispuesta en forma hexagonal.

Pero no todo tipo de hielo toma esta estructura hexagonal. La presión y la temperatura afectan a los millones de configuraciones que el agua puede tomar a nivel molecular. El hielo hexagonal y el ocasional hielo cúbico en nuestra atmósfera superior son las únicas dos formas que ocurren naturalmente en la Tierra. Otros hielos se pueden encontrar en exoplanetas o en las atmósferas de los planetas exteriores.

Hielo Hielo

Bajo presión atmosférica o superior las moléculas de agua se exprimen y congelan en un sólido más denso que el hielo normal.

Pero cuando la presión cae por debajo de esto, las moléculas de agua se convierten en un cristal menos denso y ligero que es más aire que molécula - como un hilo de hielo congelado.

Hasta ahora sólo conocemos dos tipos de hielo de baja densidad: el espacio fullereno, que tiene el 80 por ciento de la densidad del hielo normal, y los hielos zeolíticos, que imitan la estructura de las zeolitas basadas en minerales, pero están construidos de bloques de moléculas de agua como torres de Lego, y están entre el 50 y el 90 por ciento de la densidad del hielo normal. Pero no se habían visto hasta ahora estructuras de hielo más ligeras.

Pilares moleculares

estructuras zeolíticas"Acabamos de descubrir muy recientemente que hay dos hielos de baja densidad, pero no conocíamos la amplitud del mundo en absoluto. Necesitamos un mapa de este Nuevo Mundo con el fin de explorarlo experimentalmente", dice Masakazu Matsumoto en la Universidad Okayama de Japón.

Él y su equipo jugaron con Jenga molecular para encontrar este nuevo tipo de hielo, eliminando y reconfigurando las estructuras de hielo zeolíticas existentes para hacerlas más ligeras. Simularon más de 300 estructuras diferentes a nanoescala y evaluaron la estabilidad de las estructuras bajo baja presión. Los aerohielos eran estables a cerca de 0 grados kelvin, y se volvieron más inestables a medida que aumentaba la temperatura.

Encontraron que el aerohielo menos denso podría ser modelado con una configuración del nodo y del palillo de las moléculas de agua que actúan como los pilares que separan la tierra y el techo en un gran y airoso palacio.

Matsumoto piensa que hay más hielos como éste en las simulaciones por computadora, pero dice que en el mundo real sería difícil crear hielos de densidad ultralarga debido a las condiciones de baja presión y baja temperatura requeridas.

Christoph Salzmann de University College London dice que este trabajo nos ayudará a entender cómo se comportan las moléculas de agua. "Nos da algo que perseguir. Ahora que estos señores han pronosticado todas estas asombrosas estructuras, el siguiente paso para nosotros sería realmente ir y hacerlas", dice.

Diario de referencia: The Journal of Chemical Physic "Communication: Hypothetical ultralow-density ice polymorphs"

Modificado por última vez enViernes, 15 Septiembre 2017 14:37