Novo estado quântico da molécula de água

Amigos e alunos,

compartilhamos com vocês uma notícia recente, que em breve deverá apresentar desdobramentos científicos interessantes.

 

Fonte: http://gizmodo.uol.com.br/novo-estado-moleculas-agua/

 

Sabe-se que a água tem três estados fundamentais: líquido, sólido ou gasoso. No entanto, um novo estudo mostra que a água se comporta de forma curiosa quando é colocada em um ambiente de escala ultrapequena.

Pesquisadores do Oak Ridge National Laboratory, do Departamento de Energia americano, estudaram o que acontece com a água em escala bem pequena, quando ela ocupa espaços minúsculos dentro de minerais, para tentar entender o que acontece com a água que fica em pedras e paredes celulares.

No mais recente experimento, descrito na Physical Review Letters, eles estudaram o que acontece com a água quando ela ocupa um canal ultrapequeno em formato hexagonal dentro de um pedaço de berilo — o mesmo material do qual são feitas as esmeraldas. Estes canais têm largura de apenas 5 angstroms (ou 0,0000005 milímetro).

Segundo os pesquisadores, os canais induzem as moléculas de água a terem um comportamento bem esquisito, conhecido como “tunelamento quântico“.

Basicamente, o efeito túnel permite que partículas “violem” um princípio da física clássica – a conservação de energia – e atravessem barreiras. (Normalmente, quando você coloca uma barreira com energia maior que a da partícula, ela não poderia atravessar esta barreira.)

Alexander Kolesnikov, um dos pesquisadores, explica em comunicado o estado de tunelamento da água:

Em baixas temperaturas, esta água em tunelamento se move em escala quântica através das paredes de separação, o que é proibido na física clássica. Isso significa que átomos de oxigênio e hidrogênio da molécula da água estão simultaneamente presentes em todas as seis posições simetricamente equivalentes no canal hexagonal ao mesmo tempo. É um desses fenômenos que só ocorre na mecânica quântica e que não têm nenhum paralelo com nossa experiência cotidiana.

É a primeira vez que este comportamento foi observado na água. A equipe diz que isso muda nosso entendimento de como a água se comporta em ambientes de escala ultrapequena, o que pode ajudar pesquisadores a criarem novas formas de copiarem fenômenos naturais, como a difusão da água através de membranas celulares.

[Physical Review Letters via Oak Ridge National Laboratory]