Esistono due tipi di acqua liquida, secondo una ricerca condotta da una collaborazione scientifica internazionale. Questa nuova peculiarità si aggiunge alla crescente lista di strani fenomeni in quella che immaginiamo sia una semplice sostanza. La scoperta potrebbe avere implicazioni per la produzione e l'utilizzo di nanoparticelle, nonché per la comprensione di come le proteine ​​si ripiegano nella loro forma operativa nel corpo o si ripiegano male per causare malattie come l'Alzheimer o la CJD.

Scrivere nell'Internazionale Journal of Nanotechnology , Laura Maestro dell'Università di Oxford e i suoi colleghi in Italia, Messico, Spagna e Stati Uniti, spiegare come le proprietà fisiche e chimiche dell'acqua siano state studiate per più di un secolo e rivelato alcuni strani comportamenti non riscontrati in altre sostanze. Ad esempio, quando l'acqua si congela si espande. Al contrario, quasi ogni altra sostanza nota si contrae quando viene raffreddata. L'acqua esiste anche allo stato solido, liquido e gas entro un intervallo di temperatura molto piccolo (100 gradi Celsius), mentre i punti di fusione e di ebollizione della maggior parte degli altri composti coprono un intervallo molto più ampio.

Molte delle bizzarre proprietà dell'acqua sono dovute alla capacità della molecola di formare connessioni di breve durata l'una con l'altra note come legami idrogeno. C'è una carica positiva residua sugli atomi di idrogeno nella molecola d'acqua a forma di V che uno o entrambi possono formare tali legami con gli elettroni negativi sull'atomo di ossigeno nel punto della V. Ciò rende possibili reti fugaci nell'acqua che sono congelato sul posto quando il liquido si solidifica. Sono legami così di breve durata che non conferiscono al liquido alcuna struttura o memoria, Certo.

Il team ha esaminato da vicino diverse proprietà fisiche dell'acqua come la sua costante dielettrica (quanto bene un campo elettrico può permeare una sostanza) o il rilassamento del reticolo di spin protonico (il processo mediante il quale i momenti magnetici degli atomi di idrogeno nell'acqua possono perdere energia essendo stato eccitato ad un livello superiore). Hanno scoperto che questi fenomeni sembrano capovolgersi tra due caratteri particolari a circa 50 gradi Celsius, dare o prendere 10 gradi, cioè da 40 a 60 gradi Celsius. L'effetto è che l'espansione termica, la velocità del suono e altri fenomeni commutano tra due diversi stati a questa temperatura di crossover.

Questi due stati potrebbero avere importanti implicazioni per lo studio e l'utilizzo di nanoparticelle in cui il carattere dell'acqua a livello molecolare diventa importante per le proprietà termiche e ottiche di tali particelle. Le nanoparticelle d'oro e d'argento sono utilizzate in nanomedicina per la diagnostica e come agenti antibatterici, ad esempio. Inoltre, i risultati preliminari suggeriscono che la struttura dell'acqua liquida può influenzare fortemente la stabilità delle proteine ​​e il modo in cui vengono denaturate alla temperatura di crossover, il che potrebbe avere implicazioni per la comprensione della lavorazione delle proteine ​​nell'industria alimentare, ma anche per capire come insorgono le malattie quando le proteine ​​si ripiegano male.