Cientistas descobrem misterioso quarto estado da água

A água não precisa estar em estado sólido, líquido ou gasoso, como aprendemos na escola. Basta ela se sentir pressionada o suficiente que surge uma quarta fase, que a física clássica não é capaz de explicar.

A descoberta bizarra foi feita por pesquisadores do Laboratório Nacional de Oak Ridge, nos Estados Unidos, quando observaram moléculas de água aprisionadas em um mineral chamado berilo, que compõe as esmeraldas.

Dentro do berilo, se espalham canais minúsculos que formam pequenas “jaulas” – as dimensões delas são tão diminutas que são medidas em átomos. Cada jaula tem 5 átomos de tamanho e só é capaz de armazenar uma única molécula de água. Essa H2O é mantida em condições de extrema pressão, um baita aperto.

É nessas condições que os pesquisadores descobriram um fenômeno que não sabem explicar. A molécula de água não tinha propriedades de sólido, nem de gás, nem de líquido. Na verdade, seu comportamento não faz sentido de acordo com a física clássica.

O que os cientistas encontraram foi o efeito túnel – um fenômeno que só é observado em nível quântico, com partículas muito menores que uma molécula de água.

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Normalmente, os elétrons param de se mover quando não têm energia para transpor uma barreira à sua frente. É como pensar em uma bola que precisa de um chute forte o suficiente para subir uma montanha. Mas, no reino da física quântica, há situações em que vemos que essa bola, sem tomar uma bica, atravessa a montanha sem ganho de energia. Na verdade, no mundo quântico, essa bola chega a estar dos dois lados da montanha ao mesmo tempo. Ou dentro da montanha.

O efeito túnel só se apresenta em situações específicas, em que os elétrons encontram uma barreira tão fina que há probabilidade de que eles simplesmente a ignorem e sigam em frente.

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Mas essas leis da mecânica nunca antes foram aplicadas a moléculas de água. O que os pesquisadores do laboratório observaram é que, dentro das suas jaulas, as moléculas formavam aneis estranhos, e o hidrogênio dentro de cada uma assumia seis posições diferentes dentro da jaula – ao mesmo tempo.

Este quarto estado físico da água pode mudar a forma como pensamos no transporte desta substância dentro de ambientes pequenos e apertados, como nanotubos de carbono e até as membranas das nossas próprias células.

Não existe nenhum paralelo no dia a dia a que se possa comparar o fenômeno – e, para falar a verdade, nem os cientistas que participaram do estudo têm certeza de porque a água assume esse estranho comportamento quântico. Mas de uma coisa eles têm certeza: cada anel de esmeralda de alguém é testemunha deste quarto estado da água, com suas moléculas de H2O claustrofóbicas tamborilando em efeito túnel junto aos dedos de alguém.