Curiosidades

Científicos buscan hacer que el agua se congele a temperaturas más bajas por esta razón

Ha sido bastante reciente, en los últimos años, que los inviernos han dado mucho de qué hablar entre desiertos donde ha nevado por primera vez en la historia, hasta temperaturas históricas congelantes, todo debido al cambio climático.

Con el invierno también llegan titulares con noticias inquietantes, como personas atrapadas en teleféricos por el congelamiento del sistema de cables, volcaduras en masas debido a suelos congelados en las autopistas que logran cobrar decenas de vidas.

Noticias tan lamentables como fallecimientos de personas que se han accidentado debido al suelo congelado, sin mencionar las pérdidas millonarias  de hogares, empresas y fábricas cuando sus tuberías y maquinaria quedan completamente inutilizables por el congelamiento.

Esto y muchas otras situaciones desafortunadas que solamente empeorarán con el paso del tiempo y la afectación climática, son las que tendremos que enfrentar año con año, traduciéndose en más pérdidas económicas para tratar de evitar o subsanar el daño.

Por ello, laboratorios han estado haciendo esfuerzos los últimos años para encontrar una manera de evitar el congelamiento que no requiera de gastos extras como utilizar sistemas de calefacción o usar soluciones con sal que podrían traer efectos adversos como la oxidación en las infraestructuras aledañas.

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Comunidad científica celebra encontrar la clave para hacer que el agua se congele con temperaturas más bajas que las naturales

Como todos sabemos desde el colegio, la temperatura de congelamiento, o que en términos físicos diríamos que el agua pasa de estado líquido a sólido, está ubicado a partir de los 0°C, sin embargo, también debe de cumplirse ciertos factores para esto se lleve a cabo.

Por ejemplo, no importa si en una ciudad la temperatura está por debajo de los cero grados, si el agua ha caído en un material que no es demasiado térmico, este podría requerir de una temperatura ambiental más baja para llegar al punto cero.

Es por eso que podemos ver cómo un lago puede congelarse en la superficie, pero el agua más cercano a la profundidad sigue líquida, razón por la cual también los peces logran sobrevivir. Lo mismo pasa si observamos el agua de una cubeta metálica y la comparamos con el agua de un depósito de madera, las condiciones son diferentes y su punto de congelación puede variar.

Bajo esta lógica, es que los científicos han estado trabajando desde hace tiempo para poder manipular las condiciones de las superficies, primero logrando que el punto de congelación se logre hasta los -38 °C.

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A finales de 2021, los científicos han anunciado al mundo, a través de Nature Communications, que han logrado un punto de congelación hasta los -44°C, toda una hazaña. ¿Pero cómo lo han logrado?

Estos experimentos realizados por Live Sciencie han construido las condiciones idóneas gracias a la nanociencia, logrando reproducir gotas de agua de hasta 2 nanómetros, y un máximo de 150 nanómetros para realizar las pruebas.

La superficie debía ser blanda y tuvieron que utilizar octano para mantener las gotas con una estructura esférica, con una presión lo suficientemente alta. Eso no es todo, tuvieron que utilizar conducción eléctrica y luz de espectro infrarrojo para que el agua cambiara su comportamiento al deseado.

Con esto, el coautor del experimento, Hadi Ghasemi y sus colegas, pudieron llegar a la conclusión que mientras más pequeña es la gota, en términos nanométricas, menor es su punto de congelación, específicamente a partir de los 10 nanómetros que se congelaban superados los -40°C.

Si bien este experimento no brinda nada concluyente en términos prácticos, sí ha brindado conocimientos importantes para continuar experimentando y posiblemente llegar a un material que se podría utilizar para construir superficies expuestas al frío congelador.

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Tal vez estemos ante los fundamentos de calles, tuberías, cables e infraestructura imposible de congelarse, el equipo científico también pretende que sus resultados sean valiosos para áreas meteorológicas e incluso de criopreservación.

De hecho, el sector aeroespacial que ha vuelto a estar en auge podría verse altamente beneficiado, e incluso tomar este experimento para llevarlo al segundo nivel para mejorar la protección de sus vehículos espaciales.

También exhortan a los expertos en materiales a experimentar con superficies blandas, pues también demostraron tener propiedades anticongelantes.