El canvi estructural de lʼaigua a la nanoescala podria explicar les anomalies macroscòpiques que presenta, segons un estudi teòric
L'aigua es caracteritza perquè és un fluid amb un comportament anòmal. Possiblement gràcies a aquestes anomalies s'ha convertit en una substància bàsica per a la vida. En una recerca recent publicada a Scientífic Reports, revista d'accés obert del grup Nature, en la qual ha participat l'investigador del Departament de Física Fonamental de la UB Giancarlo Franzese, s'ha simulat el comportament de l'aigua en condicions extremes de baixa temperatura i d'alta pressió. Com a resultat s'han trobat evidències, a escales nanomètriques, que en l'aigua coexisteixen dos estats líquids diferents en densitat i energia que responen a diferents configuracions moleculars i que podrien ser la raó de les anomalies que presenta aquest fluid.
L'aigua es caracteritza perquè és un fluid amb un comportament anòmal. Possiblement gràcies a aquestes anomalies s'ha convertit en una substància bàsica per a la vida. En una recerca recent publicada a Scientífic Reports, revista d'accés obert del grup Nature, en la qual ha participat l'investigador del Departament de Física Fonamental de la UB Giancarlo Franzese, s'ha simulat el comportament de l'aigua en condicions extremes de baixa temperatura i d'alta pressió. Com a resultat s'han trobat evidències, a escales nanomètriques, que en l'aigua coexisteixen dos estats líquids diferents en densitat i energia que responen a diferents configuracions moleculars i que podrien ser la raó de les anomalies que presenta aquest fluid.
En aquesta recerca, que s'ha dut a terme en col·laboració amb investigadors de l'Escola Politècnica Federal de Zuric; la Universitat de Yeshiva, de Nova York, i la Universitat de Boston, les simulacions, que difícilment es poden desenvolupar de manera experimental, han mostrat evidències que a la nanoescala les molècules d'aigua tenen moltes maneres de combinar-se entre elles, és a dir, mostren diferents configuracions que, en condicions de temperatura i pressió adequades, canvien d'un tipus de configuració a un altre en nanosegons.
Lluny d'aquestes condicions extremes, aquestes configuracions amb densitat i energia diferent sobreviuen a la nanoescala i competeixen entre elles, fluctuant constantment i donant lloc, segons els investigadors, a les anomalies macroscòpiques de l'aigua. Segons Franzese, de la Facultat de Física de la UB, adscrita al campus d'excel·lència internacional BKC, «les conseqüències d'aquest fenomen podrien ser determinants en els processos biològics perquè les fluctuacions entre les diferents configuracions podrien ser l'origen, per exemple, de les fluctuacions que permeten a les proteïnes funcionar».
Article
Tobias A. Kesselring, Giancarlo Franzese, Sergey. V. Buldyrev, Hans Herrmann i H. Eugene Stanley. «Nanoscale dynamics of phase flipping in water near its hypothesized liquid-liquid critical point». Scientific Reports, maig de 2012. DOI:10.1038/srep00474.