Los científicos congelan el agua con el calor

Imagina que el agua se congela incluso mientras se calienta. Tales son los extraños trucos que los científicos han descubierto que el agua es capaz de hacer.

La creencia popular sostiene que el agua se congela a 32 grados Fahrenheit (0 grados Celsius). Sorprendentemente, si el agua se encuentra en una botella lisa y sin polvo, puede permanecer líquida hasta los 40 grados Fahrenheit bajo cero (40 grados Celsius bajo cero) en lo que se denomina forma «superenfriada». El polvo y las superficies rugosas con las que el agua suele estar en contacto en la naturaleza pueden servir como núcleos alrededor de los cuales se forman los cristales de hielo.

Ahora, el investigador Igor Lubomirsky, del Instituto de Ciencias Weizmann de Rehovot (Israel), y sus colegas han descubierto otra forma de controlar el punto de congelación del agua: a través de lo que se denomina películas delgadas piroeléctricas cuasiamorfas. Estas superficies cambian su carga eléctrica en función de su temperatura.

Cuando las superficies piroeléctricas tienen carga positiva, el agua es más fácil de congelar, y cuando tienen carga negativa, es más difícil de congelar.

Los investigadores vieron que el agua sobreenfriada podía congelarse mientras se calentaba, siempre que la temperatura cambiara también la carga de la superficie. Por ejemplo, cuando el agua sobreenfriada se encuentra en una superficie de tantalato de litio con carga negativa, se congelará inmediatamente cuando la superficie se caliente a 17,6 grados F (menos 8 grados C) y su carga cambie a positiva.

Curiosamente, las superficies con carga positiva inspiran al agua sobreenfriada a congelarse de abajo hacia arriba, mientras que las superficies con carga negativa hacen que se congele de arriba hacia abajo. Es probable que esto tenga que ver con la forma en que se orientan las moléculas de agua: los átomos de oxígeno con carga negativa de las moléculas de agua apuntan naturalmente hacia las superficies con carga positiva, mientras que ocurre lo contrario con los átomos de hidrógeno.

«La diferencia entre la carga positiva y la negativa fue inesperada», dijo Lubomirsky.

La capacidad de controlar mejor la temperatura de congelación del agua sobreenfriada podría ser fundamental para diversas aplicaciones, como la supervivencia de los animales de sangre fría, la crioconservación de células y tejidos, la protección de los cultivos contra la congelación y la capacidad de comprender y provocar la formación de nubes.

Los científicos detallan sus hallazgos en el número del 5 de febrero de la revista Science.

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