Stiati ca putem ingheta apa... incalzind-o?

Stiati ca putem ingheta apa... incalzind-o?

Chestiunea pare desprinsa din scenarii stiintifico-fantastice, dar cativa cercetatori ai Institutului de Stiinta Weizmann din Rehovot, Israel, au descoperit o metoda de congelare a apei prin ridicarea temperaturii acesteia.

Conventional, apa ingheata la temperatura de 0 grade Celsius. Totusi, in mod surprinzator, daca lichidul se afla intr-un recipient cu pereti netezi si nu contine nicio urma de impuritati, isi poate mentine starea lichida pana la temperatura de minus 40 grade Celsius, in ceea ce se numeste "starea superracita". Impuritatile si suprafetele abrazive ori spongioase cu care apa intra in contact de obicei, servesc pe post de nuclee in jurul carora se formeaza cristalele de gheata.

Recent, cercetatorul Igor Lubomirsky si colegii sai au descoperit o metoda noua de a manipula punctul de inghetare a apei, prin intermediul a ceea ce se numeste filme subtiri piroelectrice cvasi-amorfe. Aceste suprafete isi schimba sarcina electrica in functie de temperatura.

Atunci cand suprafetele piroelectrice sunt incarcate pozitiv, apa devine mai usor de inghetat, iar atunci cand au o incarcatura negativa, acest proces devine mai dificil. Cercetatorii au constatat ca apa superracita poate inghetata in timp ce este incalzita, atata vreme cat temperatura schimba si sarcina electrica a suprafetei. De exemplu, atunci cand apa superracita se afla pe o suprafata de tantal de litiu incarcata negativ, ea va ingheta instantaneu atunci cand suprafata va fi incalzita pana la temperatura de minus 8 grade Celsius iar sarcina electrica va deveni pozitiva.

Curios, suprafetele incarcate pozitiv imprima apei superracite o inghetare de la baza in sus, in timp ce suprafetele incarcate negativ cauzeaza congelarea apei de la varf in jos. Acest comportament este probabil conditionat de felul in care moleculele de apa se orienteaza - atomii de oxigen incarcati negativ din moleculele de apa se indreapta de obicei spre suprafetele incarcate pozitiv, in timp in cazul atomilor de hiderogen, reactia opusa este valabila.