Desvendando os mistérios da água

Desvendando os mistérios da água Cientistas associam comportamento irregular e ordem estrutural de moléculas
Populações A água é a substância mais abundante na Terra e um constituinte essencial para a vida. No entanto, ela ainda é cercada de mistérios. Ao contrário de outros líquidos, ela se expande quando se esfria, move-se com mais liberdade quando é comprimida e exibe vários outros comportamentos estranhos que permanecem sem explicação. Mas parte do mistério começa a se dissipar: um artigo publicado em 18 de janeiro na revista Nature mostra de que forma algumas dessas anomalias surgem da propensão da água pela organização e estrutura.
O estudo foi feito por Pablo Debenedetti e Jeffrey Errington, da universidade americana de Princeton. Eles desenvolveram um sistema para medir a ordem estrutural das moléculas de água e usaram uma simulação computacional para mostrar como essas medições podem ser usadas para prever alguns dos comportamentos irregulares da água mais comumente observados. Na maioria dos líquidos, as moléculas movem-se aleatoriamente e tendem a se tornar ligeiramente mais estruturadas à medida que aumenta a pressão - como balões acumulados em um cômodo. A água, no entanto, tem uma propensão natural para formar padrões instantâneos e passageiros entre suas moléculas. Quando os pesquisadores simularam um aumento de pressão, eles descobriram que, paradoxalmente, essa ordem natural das moléculas diminuiu, e elas se tornaram espaçadas de forma mais aleatória. Essa estranha perda de ordem ocorreu apenas em uma certa faixa de temperaturas e pressões - a mesma em que outras características irregulares da água se evidenciam. Os cientistas concluíram que o nível de ordem estrutural das moléculas de água determina se ela apresentará suas propriedades irregulares. Eles acreditam também que anomalias de comportamento aparentemente independentes - tais como a forma estranha como a água se expande quando é esfriada e a maneira inusual como suas moléculas se propagam mais rapidamente sob baixa pressão - são parte de um conjunto contínuo de características que se desenvolvem quando a água assume graus progressivos de ordem estrutural. "Encontramos quão estruturada a água precisa estar para apresentar propriedades estranhas", afirmou Debenedetti. A pesquisa pode ajudar a entender a maneira como a água atua em vários processos biológicos, químicos e geológicos. Os pesquisadores planejam, por exemplo, aplicar a descoberta para tentar compreender como a água se estrutura em torno de diferentes tipos de açúcares usados na preservação comercial de proteínas e vacinas. A técnica pode também oferecer uma nova abordagem para o estudo de propriedades irregulares em outros materiais - como o silício, que apresenta algumas das singularidades da água.
Bernardo Esteves