Las propiedades del agua han fascinado a los científicos durante siglos, pero, sin embargo, su comportamiento único sigue siendo un misterio.

Publicado esta semana en la revista procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , una colaboración entre las universidades de Bristol y Tokio ha intentado una ruta novedosa para comprender qué hace que un líquido se comporte como el agua.

En comparación con un líquido ordinario, el agua muestra una amplia gama de anomalías. Los ejemplos comunes incluyen el hecho de que el agua líquida se expande al enfriarse por debajo de 4 C, que es responsable de que los lagos se congelen desde arriba en lugar de desde abajo.

Además, el hecho de que el agua se vuelve menos viscosa cuando se comprime, o su tensión superficial inusualmente alta, permite que los insectos caminen sobre la superficie del agua.

Estas y muchas otras anomalías son de fundamental importancia en innumerables procesos naturales y tecnológicos, como el clima de la Tierra, y la posibilidad de la vida misma. Desde un punto de vista antrópico, es como si la molécula de agua estuviera ajustada para tener propiedades tan únicas.

Partiendo de la observación de que las propiedades del agua parecen afinarse, una colaboración entre el Dr. John Russo de la Escuela de Matemáticas de la Universidad de Bristol y el Profesor Hajime Tanaka de la Universidad de Tokio, aprovechó el poder de poderosas supercomputadoras, utilizando modelos computacionales para "desajustar" lentamente las interacciones del agua.

Esto mostró cómo las propiedades anómalas del agua pueden cambiarse y eventualmente reducirse a las de un líquido simple. Por ejemplo, en lugar de flotar en el agua, la densidad del hielo se puede cambiar continuamente hasta que se hunde, y lo mismo se puede hacer con todas las anomalías del agua.

El Dr. Russo dijo:"Con este procedimiento, Hemos descubierto que lo que hace que el agua se comporte de manera anómala es la presencia de una disposición particular de las moléculas del agua, como el arreglo tetraédrico, donde una molécula de agua está unida por hidrógeno a cuatro moléculas ubicadas en los vértices de un tetraedro.

“Cuatro de estos arreglos tetraédricos pueden organizarse de tal manera que comparten una molécula de agua común en el centro sin solaparse.

"Es la presencia de esta disposición altamente ordenada de moléculas de agua, mezclado con otros arreglos desordenados que le dan al agua sus peculiares propiedades.

"Creemos que este trabajo proporciona una explicación simple de las anomalías y destaca la naturaleza excepcional del agua, lo que lo hace tan especial en comparación con cualquier otra sustancia ".