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Acqua che non diventa ghiaccio: come funziona il nanoconfinamento – In a Bottle

Scoperto un sistema per evitare che l’acqua diventi ghiaccio

Lo studio degli scienziati svizzeri aiuterà a capire la sopravvivenza della vita a temperature sotto zero

MILANO - Cosa si cela dietro un semplice cubetto di ghiaccio? Molto più di ciò che l’occhio umano percepisce. Gli scienziati hanno infatti individuato circa 20 diverse varietà molecolari di ghiaccio, alcune molto rare e ricreabili solo all'interno di simulazioni al computer. Queste, hanno consentito ad un gruppo di ricercatori svizzeri di studiare in laboratorio una soluzione che permetta all’acqua di non trasformarsi mai in ghiaccio, nemmeno se sottoposta a temperature prossime allo zero assoluto.

L’esperimento

Riducendo la mobilità delle molecole di acqua attraverso il “nanoconfinamento”, con l'aiuto di membrane sintetiche a base di lipidi, i ricercatori del Politecnico di Zurigo e dell'Università di Zurigo sono stati in grado di portare l'acqua fino a -263 gradi Celsius senza farla diventare ghiaccio. "Il confinamento fisico dell'acqua su scala nanometrica può svolgere un ruolo importante nel controllo delle sue proprietà", spiegano gli autori nel loro studio. “Questo può inibire la disposizione delle particelle d'acqua in una struttura di ghiaccio, e quindi impedire la cristallizzazione a temperatura sotto zero."

Gli sviluppi futuri

Per intrappolare le molecole di acqua, il team ha sintetizzato una nuova classe di particelle che si formano in un materiale biologico morbido chiamato mesofase lipidica. In questa struttura, le molecole si auto-assemblano in una disposizione tale da creare una rete estremamente stretta di canali collegati, ciascuna delle quali misura meno di 1 nanometro di diametro. Stretti all'interno di quei minuscoli tunnel,  le particelle d’acqua possono esistere in forma liquida, ma lo spazio è piccolo a tal punto che la cristallizzazione del ghiaccio è resa impossibile a livello molecolare. "Il nostro obiettivo principale è fornire ai ricercatori un nuovo strumento che possa favorire lo studio di strutture molecolari a bassa temperatura senza l’interferenza di cristalli di ghiaccio" concludono gli scienziati.

di Michael Dones

Source: Adobe Stock

3 Maggio 2019