Un team di scienziati dell'Istituto Federale Svizzero di Tecnologia (ETH) e dell'Università di Zurigo hanno trovato un nuovo modo per impedire che l'acqua inizi a trasformarsi in cristalli di ghiaccio anche a temperature molto basse. Durante gli esperimenti condotti da questi scienziati, la struttura dell'acqua ha continuato a corrispondere alla fase liquida anche a una temperatura di -263 gradi Celsius.
E, come spesso accade nella scienza, la scoperta dell '"acqua non gelida" è diventata una scoperta secondaria, quando gli scienziati sono stati impegnati nella sintesi di una nuova classe di sostanze - i lipidi al fine di creare una forma sintetica di materia biologica chiamata mesofase lipidica (mesofase lipidica).
Durante la sintesi di un nuovo materiale, i lipidi, attraverso un processo di autoassemblaggio, hanno formato membrane che hanno mostrato le proprietà di molecole grandi e spesse. In queste membrane si è formata un'intera rete di canali più sottili, di diametro inferiore a un nanometro. L'acqua che riempiva questi canali semplicemente non aveva abbastanza spazio per formare cristalli di ghiaccio quando la temperatura scendeva.
Gli scienziati hanno utilizzato l'elio liquido per raffreddare la mesofase lipidica a -263 gradi Celsius, appena dieci gradi sopra lo zero assoluto. E anche in tali condizioni, l'acqua all'interno dei canali della membrana lipidica non si è trasformata in ghiaccio, ma è rimasta allo stato liquido.
L'interesse principale degli scienziati in questi studi era il rapporto tra acqua e lipidi nel materiale mesofase lipidico, che determina alcune delle proprietà sorprendenti di tale materiale. Si è scoperto che se la miscela contiene il 12% di acqua, la struttura della mesofase passerà da cubica a friabile a -15 gradi Celsius.
Le membrane lipidiche che gli scienziati hanno sintetizzato sono copie delle membrane cellulari di alcuni tipi di batteri, che, grazie a queste membrane, sono in grado di sopravvivere in ambienti molto freddi. E un nuovo materiale sintetico morbido, creato dagli scienziati, può essere utilizzato nei casi in cui è necessario prevenire il processo di congelamento dell'acqua a basse temperature.
