Durante más de 20 años, los investigadores habían buscado un método que demuestre que el agua puede mantenerse en dos estados líquidos diferentes.

El agua es uno de los líquidos más sorprendentes de la naturaleza. La ciencia hoy en día conoce que en estado gaseoso el agua se mantiene en forma de vapor y en estado sólido su estructura molecular puede adoptar 21 formas diferentes dependiendo de la temperatura y la presión a su alrededor. Sin embargo, su estado más conocido, el líquido, aún guarda cierto grado de misterio.

Desde los años 1990, los investigadores sospechaban que el agua líquida podía mantenerse en un estado molecular diferente a una densidad superior o inferior a su nivel normal de un gramo por centímetro cúbico, aunque no existía un método que pudiera demostrarlo en la práctica.

Dos estados líquidos bajo el punto de congelamiento

Un grupo de investigadores de la Universidad de Nebraska, EE.UU., ha llegado a la conclusión de que este extraño subestado líquido del agua se logra encerrando moléculas de agua en un nanotubo de carbono de un tamaño de 1,25 nanómetros —unas 15.000 veces más delgado que un cabello humano— y sometiéndolas a una temperatura constante de – 43 °C.

Las simulaciones por computadora han demostrado que en esta situación el agua se comporta de una manera inesperada. Aún bajo el punto de congelamiento, adquiere un estado líquido de baja densidad y luego se congela nuevamente para formar un nanotubo hexagonal de hielo. «No esperábamos eso», confiesa el profesor Xiao Cheng Zeng, miembro del equipo de investigación.

Los científicos esperan que el avance en la tecnología de fabricación de nanotubos de carbón les permita demostrar en la práctica este extraño comportamiento y abra un amplio abanico de opciones en la investigación del estado de baja o alta densidad líquida del agua. «Observar que existen dos estados líquidos ha sido como el santo grial del agua», considera Zheng.