L'acqua congela a 105 gradi Celsius

È noto a tutti che il punto di ebollizione dell’acqua, a livello del mare, è 100 gradi Celsius, mentre in montagna il passaggio dallo stato liquido a gassoso avviene ad una temperatura inferiore a causa della minore pressione atmosferica. Gli scienziati del MIT hanno ora scoperto che l’acqua diventa solida alle alte temperature, quando viene confinata in nanotubi di carbonio. Ciò apre le porte a diverse applicazioni che sfruttano le proprietà fisiche e chimiche del ghiaccio.

I ricercatori hanno dimostrato che le molecole d’acqua manifestano una comportamento differente se intrappolate all’interno di strutture nanometriche. Il fenomeno per cui i punti di ebollizione e congelamento cambiano se il fluido viene confinato in una nano-cavità era già noto, ma quanto scoperto dal MIT è una vera sorpresa, dato che il punto di congelamento è aumentato invece di diminuire. In uno dei test effettuati in laboratorio, l’acqua è diventata solida ad una temperatura di 105 gradi Celsius. Il team di scienziati ha notato anche altre “stranezze”.

Il punto di congelamento è estremamente dipendente dal diametro dei nanotubi di carbonio (fogli spessi un atomo di carbonio arrotolati in modo da formare un cilindro). È infatti sufficiente una variazione di 0,01 nanometri per aumentare o diminuire la temperatura di 10 gradi. I nanotubi di carbonio sono repellenti all’acqua (idrofobici), per cui non è chiaro come le molecole d’acqua possano entrare. Per rilevare la presenza di acqua nei nanotubi e la sua fase (liquida, solida o gassosa) è stata utilizzata una tecnica nota come spettroscopia vibrazionale.

I nanotubi di carbonio con acqua congelata potrebbero essere impiegati come “ice wires“. L’acqua può infatti condurre protoni fino a 10 volte più facilmente di altri materiali. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature Nanotechnology.