{"id":32166,"date":"2023-02-02T21:15:49","date_gmt":"2023-02-03T02:15:49","guid":{"rendered":"https:\/\/einsteresante.com\/?p=32166"},"modified":"2023-02-02T21:15:49","modified_gmt":"2023-02-03T02:15:49","slug":"cientificos-crean-un-extrano-tipo-de-hielo-tan-denso-como-el-agua","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/2023\/02\/02\/cientificos-crean-un-extrano-tipo-de-hielo-tan-denso-como-el-agua\/","title":{"rendered":"Cient\u00edficos crean un extra\u00f1o tipo de hielo tan denso como el agua"},"content":{"rendered":"\n

Utilizando temperaturas ultrafr\u00edas y algunos cojinetes de bolas de acero, los cient\u00edficos han creado una nueva y extra\u00f1a forma de hielo que tiene la misma densidad que el agua l\u00edquida. El hielo, conocido como hielo amorfo de densidad media, encaja en un vac\u00edo en los anales de agua congelada que los cient\u00edficos no estaban seguros de que alguna vez se llenara. A diferencia del hielo cristalino que se forma naturalmente en la Tierra, el hielo reci\u00e9n creado no tiene una estructura molecular organizada. En cambio, sus mol\u00e9culas est\u00e1n en un desajuste ca\u00f3tico, m\u00e1s como el vidrio, un estado conocido como amorfo. Se han hecho otros tipos de hielo amorfo antes, pero han sido mucho menos densos o mucho m\u00e1s densos que el agua l\u00edquida. Esta nueva versi\u00f3n “ricitos de oro” de hielo amorfo est\u00e1 justo en el medio, casi igualando exactamente la densidad del agua l\u00edquida, explicaron los investigadores en un nuevo estudio publicado en la revista Science<\/a> el 2 de febrero.<\/p>\n\n\n\n

“Es algo completamente nuevo”, dijo el autor principal del estudio, Christoph Salzmann, profesor de qu\u00edmica f\u00edsica y de materiales en el University College de Londres.<\/p>\n\n\n\n

Moler hielo
<\/strong>Cuando el hielo se congela normalmente en la Tierra, sus mol\u00e9culas se apilan en una estructura cristalina organizada. Este hielo cristalino es una de las extra\u00f1as peculiaridades del H2O, porque flota en el agua l\u00edquida en su estado s\u00f3lido en lugar de hundirse. Esto se debe a las brechas relativamente grandes en la estructura cristalina del hielo de agua, en comparaci\u00f3n con otros materiales que forman estructuras m\u00e1s densas cuando cristalizan.<\/p>\n\n\n\n

Sin embargo, cuando se manipula adecuadamente, el agua l\u00edquida tambi\u00e9n puede congelarse en un estado amorfo y desorganizado. El primero de estos estados, el hielo amorfo de baja densidad, fue descubierto en la d\u00e9cada de 1930. Se fabrica depositando vapor de agua sobre superficies muy fr\u00edas. Este proceso ocurre naturalmente en el espacio, dijo Salzmann, por lo que el hielo amorfo de baja densidad puede ser la forma m\u00e1s com\u00fan de hielo en el universo.<\/p>\n\n\n\n

En la d\u00e9cada de 1980, los investigadores descubrieron que tambi\u00e9n pod\u00edan fabricar hielo amorfo de alta densidad comprimiendo hielo regular a temperaturas muy bajas. Pero nadie hab\u00eda hecho hielo amorfo con una densidad media, es decir, hasta que Salzmann y sus colegas tuvieron una “idea loca de viernes por la tarde”. Decidieron probar la molienda de bolas de hielo.<\/p>\n\n\n\n

Un molino de bolas es un dispositivo parecido a una coctelera muy avanzada. Se coloca un material en una c\u00e1mara con bolas de acero inoxidable y se agita o gira hasta que el material se muele. La molienda de bolas se usa en muchas industrias, pero es particularmente buena para crear materiales amorfos y moler materiales blandos y congelados en polvo, dijo Salzmann.<\/p>\n\n\n\n

“Dijimos, ‘\u00bfPor qu\u00e9 no hacemos un molino de bolas de hielo y vemos qu\u00e9 pasa?'”, dijo Salzmann.<\/p>\n\n\n\n

Propiedades extra\u00f1as
<\/strong>Los investigadores esperaban que el molino de bolas rompiera los cristales de hielo en cristales de hielo m\u00e1s peque\u00f1os. Pero eso no es lo que pas\u00f3. En cambio, las bolas de acero que ca\u00edan cortaron y comprimieron los cristales de hielo, empuj\u00e1ndolos a un nuevo estado de desorganizaci\u00f3n. \u00bfEl resultado? Hielo amorfo de densidad media.<\/p>\n\n\n\n

El modelado por computadora mostr\u00f3 que el hielo comienza en un buen estado cristalino, sus enlaces de hidr\u00f3geno forman una red hexagonal. El corte aleatorio del molino de bolas empuja estos enlaces de hidr\u00f3geno de un lado a otro, dej\u00e1ndolos apuntando hacia arriba y hacia abajo en un zigzag ca\u00f3tico.<\/p>\n\n\n\n

La nueva forma de hielo se da a -196\u00b0C. Tiene algunas propiedades extra\u00f1as m\u00e1s all\u00e1 de su densidad de 1,06 gramos por cent\u00edmetro c\u00fabico (el agua tiene una densidad de 1 gramo por cent\u00edmetro c\u00fabico). Entre ellos, dijo Salzmann, est\u00e1 que cuando los investigadores comprimieron el hielo de densidad media y lo calentaron a -120\u00b0C, el hielo se recristaliz\u00f3, liberando una gran cantidad de calor.<\/p>\n\n\n\n

“Con otras formas de hielo [amorfo], si las comprimes y liberas la presi\u00f3n, es como si nada hubiera pasado”, dijo Salzmann. “Pero el MDA [hielo amorfo de densidad media] de alguna manera tiene la capacidad de almacenar la energ\u00eda mec\u00e1nica y liberarla a trav\u00e9s del calentamiento”.<\/p>\n\n\n\n

El hielo amorfo de densidad media podr\u00eda ocurrir naturalmente en las lunas de hielo de los planetas gigantes gaseosos, dijo Salzmann, donde las fuerzas gravitatorias de los mundos enormes comprimen y cortan el hielo de las lunas. Si es as\u00ed, la energ\u00eda mec\u00e1nica almacenada en esta forma de hielo podr\u00eda influir en la tect\u00f3nica de estas lunas similares a Hoth.<\/p>\n\n\n\n

Comprender el hielo amorfo de densidad media tambi\u00e9n podr\u00eda ayudar a los investigadores a comprender mejor el agua l\u00edquida de manera m\u00e1s general, dijo Salzmann. El agua es extra\u00f1a no solo porque su forma cristalina flota, sino tambi\u00e9n porque tiene otras propiedades \u00fanicas, como alta tensi\u00f3n superficial y altos puntos de fusi\u00f3n y ebullici\u00f3n. Los cient\u00edficos a\u00fan debaten sobre la naturaleza del agua a temperaturas extremadamente bajas. Cualquier debate ahora debe tener en cuenta el hielo amorfo de densidad media, dijo Salzmann.<\/p>\n\n\n\n

“Gran parte de nuestra comprensi\u00f3n del agua l\u00edquida se bas\u00f3 en los pilares de que hay hielo amorfo de baja y alta densidad”, dijo. “\u00bfC\u00f3mo encaja el hielo amorfo de densidad media en esa imagen?”<\/p>\n\n\n\n

Fuente: Live Science<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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