Una ricerca innovativa, condotta dall’Istituto per i processi chimico-fisici del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Messina (Cnr-Ipcf) in collaborazione con IBM Research Europe, ha rivelato che è fattibile trasformare l’acqua da liquida a vetrosa a temperatura ambiente applicando campi elettrici di elevata intensità.
Questa scoperta, pubblicata su Nature Communications, risponde a domande che circolano da secoli nella comunità scientifica, in particolare sulla possibilità di utilizzare l’elettrocongelamento per indurre la cristallizzazione dell’acqua, simile a come avviene in numerosi fenomeni naturali e applicazioni tecnologiche.
Il concetto di elettrocongelamento, teorizzato per la prima volta nella seconda metà del XIX secolo da Louis Dufour, si riferisce alla capacità dei campi elettrici di indurre la cristallizzazione di una sostanza. Fino ad ora, l’applicazione di questo principio all’acqua rimaneva non dimostrata.
L’esperimento, effettuato tramite simulazioni avanzate su supercalcolatori, ha evidenziato come l’acqua possa effettivamente subire una transizione a uno stato vetrosa inedito sotto l’azione di campi elettrici intensi. I ricercatori hanno battezzato questa nuova fase dell’acqua come “acqua vetrosa ferroelettrica” (ferroelectric glassy water, f-GW), arricchendo così il già vasto catalogo di fasi dell’acqua.
Giuseppe Cassone, del Cnr-Ipcf, sottolinea l’importanza di questa scoperta non solo per la comprensione delle proprietà fondamentali dei liquidi e delle loro transizioni di fase, ma anche per le implicazioni che ha nei sistemi biologici, nei fenomeni planetari e nelle tecnologie. L’acqua gioca un ruolo chiave in molteplici processi che coinvolgono campi elettrici, dai sistemi enzimatici ai microchip, dove funge da agente raffreddante.
Fausto Martelli di IBM Research aggiunge che questa nuova fase dell’acqua potrebbe avere significative applicazioni pratiche, dalla medicina alla microelettronica, grazie alla sua presenza in vari contesti biologici e naturali, nonché nelle tecnologie avanzate. La comprensione dell’acqua vetrosa ferroelettrica apre nuove frontiere per l’innovazione, dalla modulazione delle interazioni farmaco-proteina alla ottimizzazione dei sistemi di raffreddamento nei dispositivi elettronici, favorendo la miniaturizzazione e lo sviluppo tecnologico.
