¿Qué es este “hielo XIX” recientemente descubierto?

Utilizando la difracción de rayos X, los investigadores austriacos han desentrañado el secreto detrás de la estructura de una nueva forma de hielo. Este “hielo XIX”, que se forma a temperaturas ultrabajas y presiones increíbles, solo existe en experimentos de laboratorio.

Una enésima variante de forma de hielo

No es una bola, el helado no es otro que la forma sólida del agua (H2O). Por el contrario, el público es mucho menos consciente de que el hielo existe en diferentes formas. La ciencia lo ha sabido desde que los investigadores trabajaron en su estructura, utilizando la difractometría de rayos X. Es una técnica de análisis basada en la difracción de rayos X por la materia, especialmente cuando es cristalina.

Los científicos llaman a las diversas formas de hielo “polimorfos cristalinos”. Sin embargo, hubo 18 antes de que los investigadores de la Universidad de Innsbruck (Austria) identificaran uno nuevo: helado XIX. Éste encuentra en su base el hielo VI, formándose a alta presión. El caso es que este hielo VI no tiene cristales perfectos, estos son incluso bastante desordenados. Hace más de una década, los investigadores ya habían tengo una variante (hielo XV) ordenando periódicamente, y por lo tanto de manera ordenada, los átomos de hidrógeno.

helado VI XV XIX
Créditos: Universidad de Innsbruck

Investigadores austriacos explicados a través de una publicación en la revista. Comunicaciones de la naturaleza el 18 de febrero de 2021 habiendo obtenido el helado XIX modificando el proceso de fabricación helado XV. Se trata de ralentizar el proceso de enfriamiento y aumentar la presión a unos 20 kbar.

“Helados gemelos”

Debe saber que este descubrimiento se hizo hace tres años. Sin embargo, esta expectativa a nivel de la publicación de resultados sobre la estructura cristalina del hielo XIX no es fruto del azar. De hecho, la difracción de neutrones es responsabilidad de reemplazar el hidrógeno ligero en el agua por deuterio (2H), en otras palabras hidrógeno pesado. Sin embargo, esto tiene el efecto de ralentizar el proceso de formación de este mismo hielo. Finalmente, los investigadores encontraron la solución: mezclar un pequeño porcentaje de agua normal con agua pesada.

El caso es que Ice XV y Ice XIX son los únicos “helados gemelos” conocidos. Resulta que estos tienen los mismos arreglos de sus átomos de oxígeno. Por otro lado, las disposiciones de sus átomos de hidrógeno difieren. Por tanto, esta característica muestra que es muy posible realizar la transición entre dos formas de hielo en el laboratorio.