Cientistas arrefeceram água até os -263ºC sem a congelar

Um grupo de cientistas suíços descobriu uma maneira de reduzir a temperatura da água até os -263ºC sem que se congelasse. O estudo põe em questão a forma como se estuda estruturas moleculares quando expostas a temperaturas extremamente baixas.

O senso comum diz-nos que a água se congela quando exposta a temperaturas abaixo dos 0ºC. As moléculas à superfície começam a cristalizar e transformam-se em gelo, que se vai espalhando pelas moléculas próximas até que toda a água congele.

Um grupo de cientistas do Instituto Federal de Tecnologia (ETH) de Zurique e da universidade local conseguiu contrariar esse pressuposto e levou água até os -263ºC, mantendo-a no estado líquido. E como conseguiram fazer isto? Através de um novo tipo de matéria biológica, que eles chamam de mesofase lipídica. O estudo foi publicado, esta semana, na Nature Nanotechnology.

O New Atlas explica que, dentro desta matéria, há moléculas que se comportam da mesma maneira que as moléculas que encontramos em gordura natural ou lípidos, e se encarregam de reunir em membranas.

Estas membranas formam uma espécie de rede de canais microscópicos — tão pequenos que têm menos de um nanómetro de diâmetro. Pelo simples facto de não haver espaço, os cristais de gelo não se conseguem formar. Assim sendo, apesar de a temperatura ser inferior aos 0ºC a que normalmente a água congela, ela consegue manter o seu estado líquido.

(dr) Livia Salvati Manni / ETH Zurich

Os lípidos formam redes de canais que envolvem a água, vista em azul claro.

Os cientistas recorreram a hélio líquido, que ronda os -263ºC, para arrefecer a mesofase lipídica — levando a matéria biológica criada a apenas 10ºC acima do zero absoluto de Kelvin.

“No processo normal de congelamento, quando os cristais de gelo se formam, normalmente danificam e destroem membranas e grandes biomoléculas cruciais, o que nos impede de determinar sua estrutura e função quando interagem com membranas lipídicas”, explica Raffaele Mezzenga, do Laboratory of Food & Soft Materials no ETH Zurich.

Esta experiência dos cientistas helvéticos abre assim novas portas para estudar as moléculas em temperaturas extremamente baixas. Além disso, quem também pode beneficiar com este estudo são os aeroportos. A formação de gelo nas pistas de aviação dificulta e pode até ser perigosa para a aterragem de aviões.

“O nosso trabalho não tinha como objetivo aplicações exóticas”, disse Mezzenga. “O foco principal foi dar aos investigadores uma nova ferramenta para facilitar o estudo de estruturas moleculares em baixas temperaturas, sem cristais de gelo a interferir e, finalmente, entender como dois componentes principais da vida, água e lípidos, interagem sob condições extremas de temperatura e confinamento geométrico”.

ZAP // New Atlas

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