Dicen que el aceite y el agua no se mezclan ... pero ahora los científicos han descubierto que, bajo ciertas circunstancias, puede ser posible.

Un nuevo estudio sugiere que algunas moléculas aceitosas, que normalmente repelen el agua, pueden verse obligadas a disolverse en agua cuando las dos sustancias se comprimen juntas bajo una presión extrema. Los investigadores de Edimburgo aplicaron alta presión a pequeños recipientes llenos de agua y metano, creando condiciones similares a la intensa presión que se encuentra en el fondo del océano o dentro de los planetas Urano y Neptuno.

Sustancias repelentes al agua

Al comprimir el agua y el metano juntos, los científicos han podido obtener información sobre cómo interactúan los productos químicos. El metano se usa a menudo en experimentos para estudiar las propiedades de sustancias como el aceite que repelen el agua, llamadas moléculas hidrofóbicas. Los nuevos hallazgos sugieren que podría ser posible mezclar otras moléculas hidrófobas con agua de manera similar.

El estudio se publica en la revista Avances de la ciencia .

El equipo apretó moléculas de agua y metano entre dos diamantes ultrafilados y los comprimió uniendo los dos puntos del yunque. El yunque de diamante se utilizó para aplicar presiones de hasta 20, 000 bares - 20 veces mayor que la presión en el fondo de la fosa de las Marianas, la parte más profunda de los océanos del mundo.

Moléculas compactadas

Bajo un microscopio el metano, al igual que el petróleo, aparece como gotas grandes en el agua a presión normal, demostrando que las sustancias no se mezclan. Sin embargo, el equipo descubrió que las gotas desaparecían a altas presiones, indicando que el metano se había disuelto.

Los investigadores creen que esto sucede porque las moléculas de metano se encogen a medida que aumenta la presión, mientras que las moléculas de agua permanecen prácticamente iguales. Esto podría permitir que las moléculas de metano compactadas encajen entre las moléculas de agua mucho más grandes, permitiéndoles mezclar, dice el equipo.

Aplicaciones útiles

Comprender las propiedades de mezcla del agua y el metano podría ayudar a los investigadores a encontrar formas de reemplazar los disolventes costosos y peligrosos utilizados en la industria.

También podría ayudar a proporcionar nuevos conocimientos sobre las condiciones en el fondo del océano o en el sistema solar exterior. El estudio fue apoyado por el Consejo de Investigación en Ingeniería y Ciencias Físicas y el Consejo Europeo de Investigación.

"Estos emocionantes hallazgos arrojan luz sobre cómo se comportan las sustancias repelentes al agua a altas presiones, como los que se encuentran en el fondo del océano o en el interior de los planetas. Esto podría tener una amplia gama de aplicaciones, desde reemplazar solventes industriales costosos y peligrosos para el medio ambiente hasta modelar cuerpos planetarios como la luna más grande de Saturno, Titán, "dice el Dr. John Loveday.