Cientistas descobrem nova forma de gelo com a menor densidade já registrada!

Os cientistas calcularam a forma molecular de um novo tipo de gelo para descobrir se ele poderia ter a menor densidade já descoberta de água congelada. Caso fosse sintetizado, ele iria tornar-se a 18ª forma cristalina conhecida da água. No entanto, devido a um problema de nomenclatura com as duas primeiras formas identificadas, ele seria conhecido como “gelo XVII”.

“Foi realizada uma série de cálculos para saber se este não era apenas um gelo de baixa densidade, mas talvez ele seja o gelo menor densidade visto até hoje. Muitas pessoas estão interessadas na previsão de uma nova estrutura de gelo”, disse o químico Xiao Cheng Zeng, da Universidade de Nebraska-Lincoln, nos EUA, no artigo publicado na Science Advances.

Para fazer isso, os pesquisadores usaram um algoritmo computacional e uma simulação molecular para prever sua nova forma da água congelada. Caso possa ser sintetizado, o gelo será aproximadamente 25% menos denso que a forma mais leve encontrada. A recordista foi desenvolvida por pesquisadores europeus, em 2014.

A simulação ajudou os cientistas a determinar quais as gamas de pressão e temperatura extremas que seriam necessárias para congelar a água na sua forma prevista. Essa configuração seria um tipo de clatrato, ou seja, neste caso, uma série de moléculas de água que cria uma estrutura de bloqueio como se fosse uma gaiola. Anteriormente, pensava-se que estes tipos de estruturas de clatratos só poderiam manter sua integridade estrutural se possuíssem uma “molécula visitante” em seu interior. Porém, os cientistas estão chegando à conclusão de que estas gaiolas possam permanecer unidas pela substância química que, antes presa, sai por seus arredores.

Isso, porém, não quer dizer que sintetizar o “gelo XVII” será fácil. De acordo com cálculos dos pesquisadores, o gelo só se forma nesta configuração se as moléculas de água forem colocadas no interior de um espaço fechado, submetidas a temperaturas extremamente altas, tendo uma expansão de pressão em seu exterior – embora a quantidade exata requerida dependa da temperatura envolvida no processo.

A -23,3 ºC, a quantidade de pressão necessária para produzir o gelo seria maior do que a pressão presente no ponto mais profundo do Oceano Pacífico, segundo os pesquisadores. Temperaturas mais frias exigiriam uma maior pressão, como -273,3 ºC, precisariam de uma pressão equivalente a estar preso sob 300 aviões jumbos ao nível do mar. Com estes níveis de pressão, seria possível sintetizar o gelo por aspiração das moléculas visitantes.

Esse é o próximo passo para os pesquisadores, que, caso sejam bem sucedidos, terão criado um novo e primeiro tipo de gelo descoberto nos EUA, desde antes da Segunda Guerra Mundial. “A água e o gelo são sempre interessantes, porque eles têm relevância para os seres humanos e a vida. Se você pensar sobre isso, a baixa densidade de gelo natural protege a água abaixo dele; se fosse mais densa, a água iria congelar de baixo para cima, e espécies vivas não poderiam sobreviver lá. A natureza é muito perfeita”, concluiu Zeng.

[ Foto: Reprodução / Yingying Huang e Chongqin Zhu ]