L'acqua superfredda è composta da due liquidi diversi

L'acqua è un elemento molto strano. Le sue proprietà , come l'aumento del volume quando congela,la capillarità o l'effetto Mpemba, sono fondamentali per lo sviluppo della vità sulla Terra. È possibile mantenere lo stato liquido anche sotto gli 0° gradi, e in questo stato sembra essere formata da due liquidi diversi tra loro.

In base a come viene manipolata, l'acqua può evitare di trasformarsi in ghiaccio e mantenersi liquida anche a temperature molto basse. Questo regime, detto di sopraffusione, viene ottenuto grazie a particolari condizioni di temperatura e pressione. La ragione per cui avviene questo fenomeno è che l'acqua distillata è prima di quelle impurità intorno alle quali iniziano i processi di cristallizazzione. In assenza di questi germi di cristallizazione, l'acqua può rimanere allo stato liquido molto a lungo e a temperature molto basse.

Questo avviene nell'alta atmosfera, dove l'acqua si mantiene in uno stato di sopraffusione finché non collide con un germe. Basta un singolo fiocco di neve per innescare una reazione a catena. Questo è l'unico caso in cui è possibile osservare acqua sopraffusa in natura.

I ricercatori, in questo nuovo studio, hanno analizzato l'acqua sopraffusa prima che si solidifichi, ed hanno trovato un risultato soprendente: nelle giuste condizioni, l'acqua è composta da due liquidi in uno.

Ci teniamo a precisare che non intendiamo due elementi diversi, anche perché sempre di acqua si parla, ma di due strutture molecolari profondamente diverse.

"Abbiamo mostrato che l'acqua liquida, a temperature estremamente basse, non solo è relativamente stabile ma appare in due motivi strutturali diversi," spiega il chimico-fisico Greg Kimmel del Department of Energy's Pacific Northwest National Laboratory (PNNL).

Durante gli esperimenti, il team di Kimmel ha bombardato con un laser una lastra di ghaccio sottile, creando acqua sopraffusa per pochi nanosecondi, prima che quest'ultima si ghiacci nuovamente.

In questa finestra temporale, estremamente piccola, i ricercatori sono stati in grado di distinguere le due forme strutturali: un ad alta densità accanto ad una struttura a densità più bassa.

Non è la prima volta che vengono osservate due strutture distinte nell'acqua, ma è la prima volta che appaiono a temperature così basse.

"Quando l'acqua è così fredda, potresti avere solo un miliardesimo di secondo prima che congeli," racconta Kimmel. "Ma per le molecole d'acqua il tempo è abbastanza lungo da dire: 'Ho ottenuto la struttura che voglio, non cambierò."