Gelo ainda mais frio: nova temperatura de congelamento da água é descoberta
Se você se lembra das aulas de química da escola deve se recordar que a água no estado líquido passa para o sólido ao ser congelada a uma temperatura de 0°C. Porém, cientistas conseguiram manter a água em seu estado líquido em temperaturas muito negativas, mais exatamente -44°C.
O novo recorde de ponto de congelamento foi publicado na revista Nature Communications, em novembro deste ano. Essa descoberta pode mudar a compreensão sobre as flutuações climáticas, sobre as nuvens e sobre todo o ciclo da água na Terra.
O estudo
O ponto de congelamento da água mais "tradicional" é o de 0 grau Celsius. Mas alguns "truques" da ciência já haviam sido responsáveis por reduzir essa temperatura mínima para -38°C, que era considerada o limite para a água ainda ser encontrada em sua forma líquida. Abaixo do que isso, ela congelava.
Porém, com o novo estudo essa temperatura foi reduzida em seis graus Celsius, batendo um novo recorde, de acordo com a análise.
Para conseguir essa mudança e conservar a água em estado líquido em temperaturas ainda mais baixas, os cientistas usaram gotículas muito pequenas.
Os testes começaram com gotículas variando de 150 nanômetros —o que seria pouco maior do que o vírus da gripe, por exemplo— até chegar a 2 nanômetros. Essa variedade de tamanhos ajudou os pesquisadores a descobrir o papel do tamanho na transformação da água em gelo.
O segundo ponto que influenciou na descoberta foi a superfície usada. Hadi Ghasemi, professor de engenharia mecânica da Universidade de Houston e um dos autores do estudo, explicou que "se as gotículas de água forem cobertas com alguns materiais macios, a temperatura de congelamento pode ser suprimida para uma temperatura muito baixa".
Sabe a temperatura mínima para congelar água? Ela mudou, segundo a ciência
Para os experimentos, os cientistas usaram o octano —óleo que envolve cada gota dentro de uma membrana de óxido de alumínio anodizado— o que fez com que as partículas de água ficassem em um formato mais arredondados e com maior pressão. Tal alteração foi essencial para evitar a formação de gelo nessas temperaturas negativas.
Como é basicamente impossível observar o processo de congelamento nessas escalas tão pequenas, os cientistas usaram medidas de condutância elétrica, já que o gelo é mais condutivo do que a água.
Também foi medida a quantidade de luz emitida no espectro infravermelho para capturar o momento e a temperatura exatos em que as gotículas mudaram do estado líquido (água) para o estado sólido (gelo).
Como resultado, gotas de 10 nanômetros ou menos se transformaram em gelo ao atingirem a temperatura negativa de -44°C.
O que muda com a descoberta?
Com esse novo estudo, tecnologias que buscam impedir a formação de gelo em equipamentos de aviação e sistemas de energia, por exemplo, podem ser diretamente impactadas.
Além disso, os cientistas podem começar a reavaliar o que sabem sobre as gotículas nas nuvens —elas podem ficar ainda mais frias antes de congelar.
"Existem tantas maneiras de usar esse conhecimento para projetar as superfícies para evitar a formação de gelo. Uma vez que tenhamos esse entendimento fundamental, o próximo passo é usar a engenharia dessas superfícies com base nos materiais macios", diz Ghasemi.
*Com informações do Live Science
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