Cientistas desenvolvem novo tipo de gelo em laboratório

Em um artigo, pesquisadores da University College London e da Universidade de Cambridge, ambas no Reino Unido, descobriram uma nova forma de gelo, mais semelhante à água líquida do que qualquer outro gelo conhecido. O achado foi nomeado de MDA, “gelo amorfo de média densidade”.

Cientistas desenvolvem novo tipo de gelo em laboratório. Foto: Scott Rodgerson/Unsplash

Especialista na área, o professor Julio Larrea Jimenez, do Departamento de Física Experimental do Instituto de Física (IF) da USP, explica essa nomenclatura e esclarece a existência de diversos tipos de gelo.

“Neste caso, os átomos de hidrogênio e oxigênio que você deveria esperar, arranjam-se desordenadamente. Por isso, é possível esse nome de amorfo. Mas existem outras formas de gelo até este momento, como 20 tipos de gelo cristalinos, em que os átomos arranjam-se ordenadamente.”

De acordo com o docente, que não participou do estudo, o mais surpreendente no trabalho internacional está na densidade do gelo descoberto, “ele está em um valor intermediário entre os amorfos já reportados e, em particular, esse valor é muito próximo ao da densidade da água líquida”.

No artigo, os pesquisadores esclarecem que o MDA não existe naturalmente no planeta Terra e para produzi-lo foi necessário colocar a água em condições extremas.

Utilizando nitrogênio líquido, eles foram capazes de produzir um sistema com a temperatura de -196 graus Celsius. Nesse sistema estavam o gelo cristalino e bolas de metal que foram colocados em um moinho eletrônico, capaz de aplicar uma grande quantidade de energia sobre o gelo.

Apesar de não ser encontrado no nosso planeta, a pesquisa sugere que o MDA talvez seja natural em certas luas do sistema solar. “Em analogia, você pode ter energia mecânica vindo de forças gravitacionais. Então, nas luas de Júpiter, por exemplo, você tem laços de forças gravitacionais que estão atuando justamente como esta forma de gelo e, além disso, você tem temperaturas muito frias”, o professor teoriza.

A descoberta coloca em perspectiva que, apesar da familiaridade que temos com a água, ela não deixa de revelar novos mistérios aos cientistas.

Sobre isso, Larrea também destaca que, surpreendentemente, o conhecimento que temos hoje sobre o elemento ainda é bastante recente, “a partir do início do século 19, ou seja, quase 200 anos atrás, os físicos começaram a descrever melhor a água através de fases. A descoberta do ponto crítico da água, por exemplo, aconteceu praticamente 200 anos atrás e abriu a origem de uma nova área na física, a termodinâmica”.

De acordo com o professor, um dos maiores empecilhos para a plena compreensão da água é o número astronômico de partículas que podem ser encontradas em uma pequena quantidade de matéria.

Em vista disso, Larrea defende a importância de aplicarmos diferentes técnicas no processo de experimentação.

“Para descrever todas essas partículas, se requer um tipo de formação de algoritmo. Eles chamam de machine learning, para poder de forma mais precisa descrever esse sistema”, pontua.

Fato é que a descoberta do MDA irá levar cientistas à revisão e implementação dos modelos existentes da água nas próximas décadas. Sendo assim, o físico argumenta que temos “muita coisa que falta entender dentro desse sistema chamado água”. (Guilherme Castro Sousa/Jornal da USP)

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