Descoberta: a água existe em duas fases líquidas distintas 💧
A equipe da Universidade da Califórnia em San Diego usou métodos inovadores para explorar as propriedades da água. Suas simulações, baseadas em aprendizado de máquina e mecânica quântica, permitiram modelar uma transição entre duas fases líquidas distintas. Essa descoberta, publicada na Nature Physics, pode ter implicações importantes.
Os pesquisadores identificaram um ponto crítico onde a água se separa em duas fases líquidas. Esse fenômeno ocorre em temperaturas extremamente baixas e sob alta pressão. As simulações mostram que a água oscila então entre uma fase de alta densidade e outra de baixa densidade.
Francesco Paesani e sua equipe desenvolveram um modelo molecular avançado, MB-pol, para essas simulações. Esse modelo leva em conta as interações quânticas entre moléculas, oferecendo uma precisão sem igual. Ele permitiu prever comportamentos da água até então teóricos.
Os supercomputadores desempenharam um papel crucial nessa pesquisa. Os cálculos, que duraram quase dois anos, exigiram recursos computacionais consideráveis. Essa abordagem abre caminho para novas descobertas em ciência dos materiais.
As aplicações potenciais dessa descoberta são vastas. Entre elas, a criação de líquidos sintéticos capazes de capturar poluentes. No entanto, a confirmação experimental desse fenômeno ainda precisa ser realizada.
Este estudo marca uma etapa importante na compreensão da água. Ele combina avanços tecnológicos e teóricos, ilustrando o potencial das simulações moleculares. A comunidade científica aguarda agora provas experimentais.
O que é uma transição líquido-líquido?
Uma transição líquido-líquido descreve um fenômeno em que um líquido se separa em duas fases distintas sem mudança de estado. Ao contrário das transições sólido-líquido ou líquido-gás, essa transformação é menos intuitiva. Ela envolve diferenças de densidade e organização molecular entre as duas fases.
No caso da água, essa transição ocorre sob condições extremas de temperatura e pressão. As moléculas de água se organizam então de maneira diferente, criando dois líquidos com propriedades distintas. Esse comportamento é raro e difícil de observar.
As simulações computacionais permitiram visualizar esse fenômeno. Elas mostram como as moléculas de água passam de uma fase para outra. Essa descoberta enriquece nossa compreensão das propriedades fundamentais da água.
A transição líquido-líquido poderia explicar alguns comportamentos até agora considerados anormais da água. Por exemplo, sua densidade máxima a 4°C poderia estar relacionada a esse tipo de fenômeno. As pesquisas continuam para explorar essas hipóteses.