Per la prima volta dopo 30 anni è stato proposto un nuovo tipo di "transizione di fase" nell'acquain uno studio condotto da scienziati di Boston
Tuttavia, conferma sperimentale di questa ipotesinon è ancora riuscito, perché il passaggio deve avvenire a temperature in cui, in condizioni normali, l'acqua si trasforma in ghiaccio. In un articolo pubblicato sulla rivista Nature Physics, i ricercatori dell'Università di Birmingham e dell'Università La Sapienza di Roma forniscono prove dell'esistenza di "acqua densa".
I fisici hanno utilizzato simulazioni al computer,per spiegare quali caratteristiche distinguono i due liquidi a livello microscopico. Hanno scoperto che le molecole d'acqua in un liquido ad alta densità formano strutture considerate "topologicamente complesse", come il nodo trifoglio (simile a un pretzel) o il collegamento Hopf (simile alle maglie della catena). Al contrario, le molecole in un liquido a bassa densità formano per lo più anelli semplici e quindi le molecole in un liquido a bassa densità non sono aggrovigliate.
Modello al computer dello stato dell'acqua ad alta densità. Immagine: Andreas Neophytou et al., Fisica della natura
I ricercatori hanno utilizzato nelle loro simulazionimodelli colloidali e molecolari dell'acqua. I colloidi sono particelle che possono essere mille volte più grandi di una singola molecola d'acqua. A causa delle loro dimensioni relativamente maggiori e quindi del movimento più lento, i colloidi vengono utilizzati per osservare e spiegare fenomeni fisici che si verificano anche su scale atomiche e molecolari molto più piccole.
In questo articolo, per la prima volta, ne diamo uno sguardotransizione di fase liquido-liquido basata sulle idee di entanglement di rete. Sono sicuro che questo lavoro ispirerà nuovi modelli teorici basati su concetti topologici.
Francesco Sciortino, professore alla Sapienza e coautore dello studio
I ricercatori ritengono di essersi sviluppatiil modello aiuterà a progettare le condizioni sperimentali per confermare la transizione di fase nel liquido. Inoltre, ritengono che stati simili possano essere osservati in altre sostanze, come il silicio.
Leggi di più:
L'espulsione di massa coronale record a Betelgeuse è 400 miliardi di volte più grande del sole
Megalodon ha mangiato un animale delle dimensioni di un'orca alla volta
L'Everest ha trovato tracce di DNA che non dovrebbero esserci