La capa más externa de hielo se comporta como agua líquida, incluso a una temperatura de –30 ° C. Los físicos de AMOLF lo han demostrado de manera irrefutable utilizando una moderna técnica de medición sensible a la superficie. A temperaturas más bajas, sin embargo, la capa de agua se vuelve cada vez más fina. Los investigadores informan sus hallazgos en la revista. Angewandte Chemie .

Una de las razones por las que el hielo es tan resbaladizo es que la capa más externa es más similar a un líquido que a un sólido. Investigadores de Ámsterdam han demostrado ahora de forma experimental que la superficie del hielo tiene las mismas características que el agua líquida, incluso a –30 ° C. Esta fina capa de agua también explica por qué dos cubitos de hielo pueden congelarse juntos cuando entran en contacto. lo que no ocurre con otros materiales.

Los investigadores de AMOLF, Wilbert Smit y Huib Bakker, estudiaron la fuerza de los enlaces entre las moléculas de agua en la capa superior de hielo. Como la superficie es muy fina, utilizaron una técnica sensible que puede visualizar el comportamiento de solo las moléculas más externas de la superficie. En esfuerzos anteriores, el equipo de medición no pudo distinguir entre la capa superior y el resto del hielo.

Los dos investigadores encontraron que la capa líquida más externa se volvía cada vez más delgada a medida que bajaba la temperatura. desde cuatro capas moleculares a –3 ° C hasta dos capas moleculares a –30 ° C. A medida que el hielo se enfría más, incluso la capa más externa eventualmente se congela. Esa es una de las razones por las que el hielo se vuelve menos resbaladizo a temperaturas inferiores a –30 ° C. En esas circunstancias, el patinaje sobre hielo se vuelve cada vez más difícil.

Los investigadores utilizaron una técnica avanzada llamada espectroscopia de generación de frecuencia suma. Esta técnica permite registrar el comportamiento de la superficie de forma muy específica, sin pasar ninguna información sobre el área debajo. Si la superficie está iluminada con dos haces de luz intensa de láseres muy rápidos (femtosegundos), luego, en las condiciones adecuadas, los dos rayos de luz solo interactúan con las moléculas de la superficie. Esto produce un haz de luz de un color diferente. El color y la intensidad de este rayo contienen información detallada sobre la estructura molecular de la superficie.