A águaéum la­quido uba­quo com muitas propriedades exclusivas. A forma como ele responde a smudanças de pressão e temperatura pode ser completamente diferente de outros la­quidos, e essas propriedades são essenciais para muitas aplicações prática s e particularmente para a vida como a conhecemos. O que causa essas anomalias tem sido uma fonte de exploração cienta­fica, mas agora, uma equipe internacional de pesquisadores que inclui Nicolas Giovambattista, um professor da CUNY, provou que a águapode existir em dois estados la­quidos diferentes - uma descoberta que pode explicar muitos dos propriedades ana´malas da a¡gua. A pesquisa deles aparece em um artigo publicado na edição de 20 de novembro da revista Science .

“A possibilidade de a águaexistir em dois estados la­quidos diferentes foi proposta hácerca de 30 anos, com base em resultados obtidos em simulações de computador”, disse Giovambattista. "Esta hipa³tese contra-intuitiva tem sido uma das questões mais importantes na química e física da a¡gua, e um cena¡rio controverso desde o seu ina­cio. Isso ocorre porque os experimentos que podem acessar os dois estados la­quidos na águatem sido muito desafiadores devido ao aparentemente inevita¡vel formação de gelo nas condições em que os dois la­quidos deveriam existir. "

O estado "la­quido" usual da águacom o qual estamos familiarizados corresponde a  águala­quida em temperaturas normais (aproximadamente 25 graus C). No entanto, o artigo mostra que a águaem baixas temperaturas (aproximadamente -63 graus C) existe em dois estados la­quidos diferentes, um la­quido de baixa densidade em baixas pressaµes e um la­quido de alta densidade em altas pressaµes. Esses dois la­quidos tem propriedades visivelmente diferentes e diferem em 20% em densidade. Os resultados implicam que, em condições apropriadas, a águadeve existir como dois la­quidos imisca­veis separados por uma interface fina semelhante a  coexistaªncia de a³leo e a¡gua.

Como a águaéuma das substâncias mais importantes da Terra - o solvente da vida como a conhecemos - seu comportamento de fase desempenha um papel fundamental em diferentes campos, incluindo bioquímica, clima, criopreservação, criobiologia, ciência de materiais e em muitos processos industriais onde a águaatua como solvente, produto, reagente ou impureza. Conclui-se que caracteri­sticas incomuns no comportamento de fase da a¡gua, como a presença de dois estados la­quidos , podem afetar inaºmeras aplicações cienta­ficas e de engenharia.

"Permanece uma questãoem aberto como a presença de dois la­quidos pode afetar o comportamento das soluções aquosas em geral e, em particular, como os dois la­quidos podem afetar as biomoléculas em ambientes aquosos", disse Giovambattista. "Isso motiva mais estudos na busca de aplicações potenciais."

Giovambattista émembro do Curso de Fa­sica e do Doutorado em Quí­mica. programas na CUNY.

A equipe internacional, liderada por Anders Nilsson, professor de física química da Universidade de Estocolmo, usou experimentos complexos e simulações de computador para provar essa teoria. Os experimentos, descritos como "semelhantes a  ficção cienta­fica" por Giovambattista, foram realizados por colegas da Universidade de Estocolmo na Suanãcia, Universidade POSTECH na Coranãia, PAL-XFEL na Coranãia e laboratório de aceleração nacional SLAC em graus Califa³rnia. As simulações computacionais foram realizadas por Giovambattista e Peter H. Poole, professor da St. Francis Xavier University em graus Canada¡. As simulações de computador desempenhou um papel importante na interpretação dos experimentos uma vez que esses experimentos são extremamente complexos e alguns observa¡veis ​​não são acessa­veis durante os experimentos.