“As anomalias da água podem explicar-se considerando que esta comporta-se de forma ‘camaleónica’, existindo como uma mistura de duas formas: um líquido de baixa densidade (LDL), onde as moléculas se ligam ocupando um volume maior, e um líquido de alta densidade (HDL), onde as moléculas se ligam de forma mais compacta”, aponta o investigador.
Esta ideia de que a água pode ser descrita como uma mistura de duas estruturas diferentes de ligações de hidrogénio, foi proposta pela primeira vez em 1892 por Wilhelm Röntgen, um físico alemão que recebeu o primeiro Prémio Nobel da Física em 1901 como reconhecimento pela sua descoberta dos raios-X, tendo sido revisitada no final do século XX.
“Embora haja evidências que confirmem a coexistência destas duas formas da água a temperaturas muito baixas, a sua comprovação à temperatura ambiente tem sido um quebra-cabeças”, aponta Luís Carlos.
A resposta, finalmente!
O quebra cabeças foi finalmente desvendado pela equipa da UA. Para conseguirem provar a existência de duas formas de água entrelaçadas entre si os investigadores utilizaram nanopartículas emissoras de luz para seguir o movimento das moléculas de água em redor da nanopartícula à medida que a temperatura do fluído aumenta. “Observámos dois tipos distintos de movimento, sugerindo que, abaixo dos 45 ºC, a água alterna entre o estado LDL e o estado HDL, mais comum na água líquida, fazendo com que as nanopartículas se movam mais lentamente. Acima desta temperatura, a água existe maioritariamente no estado HDL, o que leva a um movimento mais rápido das nanopartículas”, desvenda Luís Carlos.
Ao controlar a proporção relativa das estruturas LDL e HDL, os cientistas poderão agora ser capazes de influenciar o comportamento da água líquida. Luís Carlos dá como exemplo a existência no futuro de um processo de dessalinização da água mais efetiva. “O LDL é 20 por cento menos denso do que o HDL, afetando a forma como a água se move. Isto poderá ajudar-nos a remover o sal da água do mar com mais eficiência fabricando novas membranas de dessalinização”, antevê.
A descoberta dos investigadores da UA podem também levar à construção de catalisadores superpotentes: “Como o LDL e o HDL interagem de forma diferente com superfícies carregadas com uma carga eléctrica, poderemos potencialmente projetar catalisadores que funcionem melhor em água ajustando o ambiente ao redor deles”.
Também no campo da medicina a descoberta pode ser potencializada. “Alguns medicamentos antitumorais parecem afetar o estado dinâmico da água dentro das células. Compreender essa conexão pode levar a tratamentos mais eficazes”, deseja Luís Carlos.