El
agua es un líquido ubicuo con propiedades fisicoquímicas únicas cuya naturaleza
ha dado forma a nuestro planeta y la vida tal como la conocemos. Un equipo
de trabajo liderado por los profesores Raffaele Mezzenga y Ehud Landau de ETH
Zurich y la Universidad de Zurich han identificado una forma inusual de evitar
que el agua forme cristales de hielo conservando, incluso a temperaturas bajo
cero, las características amorfas del líquido. Cuando uno coloca agua en el
congelador en relativamente poco tiempo cristaliza y se convierte en hielo. El
análisis de la estructura de los cristales de hielo permite establecer
que las moléculas de agua están dispuestas en estructuras de red
tridimensionales regulares.
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| Crédito: Peter Rüegg y Livia Salvati Manni / ETH Zurich |
En el artículo “Soft biomimetic
nanoconfinement promotes amorphous water over ice” publicado en la revista Nature
Nanotechnology los investigadores presentan una familia de lípidos sintéticos nanoconfinantes
con la finalidad de evitar la cristalización a baja temperatura de las
moléculas en una estructura hexagonal y, por lo tanto, mantener el estado de
agua amorfa. En un primer paso diseñaron y sintetizaron una nueva clase de
lípidos para crear un material biológico "suave" conocido como
mesofase lipídica (estado de
materia intermedio entre líquido y sólido). En este material los
lípidos se autoensamblan espontáneamente y se agregan para formar membranas
similares a las naturales. Estas membranas adoptan una disposición uniforme en forma
de una red de canales conectados de menos de un nanómetro de diámetro. La
temperatura y el contenido de agua, así como la estructura novedosa de las
moléculas lipídicas diseñadas determinan la estructura de la mesofase. El
factor clave es la proporción de lípidos y agua. En consecuencia, el contenido
de agua en la mezcla determina las temperaturas a las que cambia la geometría
de la mesofase pudiéndose lograr agua líquida-amorfa hasta - 263 grados
Celsius, apenas 10 grados por encima de la temperatura del cero absoluto, sin aparición
de cristales de hielo. Una forma de comprender como dos de los componentes de la vida, es decir, el aguay los lípidos, interactúan en condiciones extremas de temperatura y confinamiento geométrico.
Información complementaria:
Estimado Dr. Cual es la finalidad de este descubrimiento? Para que se utilizaría?
ResponderEliminarMuchas gracias por su tiempo.
Vanina
Fundamentalmente para investigar y desarrollar aplicaciones del agua líquida a temperaturas muy bajas. Podría reemplazar la utilización de gases licuados para utilizar bajas temperaturas.
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