Un equipo de científicos del CSIC ha conseguido bajar la temperatura del agua por debajo de los cuarenta grados bajo cero. Para ello han empleado agua muy pura y batido el récord de agua subfría del mundo, tal y como presentan en Physical Review Letters.
La técnica empleada ha consistido en preparar una fila muy uniforme de gotas diminutas, dentro de una cámara de vacío. Estas se «lanzan» a una velocidad de setenta y dos kilómetros por hora y se enfrían rápidamente por evaporación superficial.
Cuando bajamos tanto la temperatura del agua que la volvemos terriblemente fría, sin que llegue a congelarse, hablamos de agua subenfriada. Pero ¿hasta dónde podemos alcanzar?
El agua es un elemento muy especial. Pero pocos somos conscientes de hasta qué punto este elemento se comporta de manera sorprendente; mostrando propiedades imposibles para otros líquidos. La última de sus excentricidades consiste en no congelarse cuando debería.
El agua a menos de cero grados centígrados se congela. Pero, ¿y si no fuera así? Esto mismo es lo que llevan investigando numerosos científicos durante mucho tiempo. ¿Cuánto se puede enfriar el agua sin que se congele? Esta pregunta no es de poca importancia. Porque su respuesta está relacionada con el hecho de ser tan importante para la vida.
«Para determinar si las gotas seguían siendo líquidas o se habían congelado, las iluminamos con un haz láser focalizado, y analizamos espectralmente la luz dispersa por ellas”, explicó José María Fernández, investigador del CSIC, en el Instituto de Estructura de la Materia.
Una de las cosas más interesantes de esta técnica para producir agua subenfriada, es que se puede emplear en otros experimentos para su determinación estructural o para medir con precisión su temperatura. ¿Y qué ha llevado a estos científicos a trabajar con el agua a tan baja temperatura? La respuesta está en sus increíbles propiedades.
Como se ha dicho, el agua tiene unas propiedades consideradas anómalas. Por ejemplo, su densidad, es máxima a los cuatro grados centígrados y su forma sólida, el hielo, es menos densa que el líquido. Por eso este flota sobre el agua y no al revés, como ocurre con el resto de líquidos.
Esta propiedad, entre otras, es muy importante para la vida. Para empezar, gracias a esto se preserva la vida en el fondo de los lagos helados. Pero aún más importante es el hecho de que se mantengan los casquetes polares a flote, sin modificar el volumen de los mares y afectando al clima global de una manera incuestionable.
Otra es su capacidad calorífica, es decir, la cantidad de energía necesaria para cambiar su temperatura. Esta se acentúa cuando el agua se enfría por debajo del punto de congelación, algo que resulta único.
¿Por qué no se congela el agua?
La razón para que no se congele, al igual que el resto de propiedades, está en su composición físico-química. En concreto, en los puentes de hidrógeno. La molécula de agua está compuesta por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno. Esto le confiere una característica muy especial: es una molécula bipolar.
“El origen de las anomalía se achaca a la peculiar estructura de puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua, pero no se dispone de una explicación detallada a nivel molecular», afirma el investigador Fernández. Lo que sí sabemos es que las moléculas de H2O en su estado líquido o sólido se enlazan entre sí formando una red tridimensional.
