Publicado en la revista 'Physical Review', este trabajo supone un nuevo método para medir la temperatura de las microgotas de agua líquida con una precisión de +-0,6 C°. Los investigadores partieron de un experimento en el que se preparó una fila muy uniforme de gotas diminutas, de unas seis micras de diámetro, dentro de una cámara de vacío.

Al viajar en el vacío a una velocidad de 72 kilómetros por hora, las gotas se enfrían rápidamente por evaporación superficial. Para determinar si las gotas seguían siendo líquidas en un punto o si se habían congelado, los investigadores las iluminaron con un haz láser focalizado y analizaron espectralmente la luz dispersada por ellas.

De este modo pudieron conocer el estado de la sustancia y estudiar algunas de las “propiedades anómalas” del agua, como su densidad, que es máxima a 4°C, o el hecho de que su forma sólida sea menos densa que el estado líquido.

Algunas de esas anomalías, como la capacidad calorífica (la cantidad de energía necesaria para cambiar la temperatura de una sustancia) se acentúan cuando el agua se enfría por debajo del punto de congelación (0°C).

PUENTES DE HIDRÓGENO

Según el investigador del CSIC José María Fernández, del Instituto de Estructura de la Materia, el origen de “esta anomalía se achaca a la peculiar estructura de puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua, pero aún no se dispone de una explicación detallada a nivel molecular”.

Por ello, indicó que “una manera de ahondar en este conocimiento es estudiar la estructura del agua líquida subenfriada, que es aquella que permanece en estado líquido por debajo del punto de congelación”.

Las moléculas de H2O en su estado líquido o sólido se enlazan entre sí mediante puentes de hidrógeno, formando una red tridimensional, que es la responsable de que el agua sea líquida a temperatura ambiente y de sus anómalas propiedades.

“Cuanto más se enfría el agua por debajo de 0°C, más inestable se vuelve respecto a su conversión en hielo. De ahí que el agua profundamente subenfriada sea tan inaccesible”, agregó.