¿Hielo bajo presión? ¡Un nuevo estudio revoluciona nuestra comprensión!

¿Hielo bajo presión? ¡Un nuevo estudio revoluciona nuestra comprensión!

Un equipo de investigación dirigido por Martin Müser del Universidad del Sarre ha descubierto nuevos conocimientos sobre el derretimiento del hielo. En simulaciones por computadora, los científicos descubrieron que las suposiciones anteriores de que la presión y la fricción eran las principales causas del derretimiento eran incorrectas. Los resultados fueron publicados en la reconocida revista *Physical Review Letters* y representan un replanteamiento fundamental de la glaciología.

Tradicionalmente, se dependía de la combinación de presión y fricción, como la de los zapatos sobre el hielo, para provocar la formación de agua. Sin embargo, los últimos hallazgos muestran que la orientación de las moléculas en la superficie del hielo es crucial para la formación de una fina capa líquida. Este desorden entre los cristales de hielo provoca que se forme una película viscosa en la interfaz entre el hielo y los esquís, incluso a temperaturas muy bajas, incluso por debajo de los -40 grados centígrados. Esto sucede independientemente de la presión y la fricción, ya que las interacciones entre los dipolos de las moléculas de hielo y la suela del zapato son cruciales.

El papel del derretimiento superficial

Los fenómenos que se producen en relación con el derretimiento y la congelación del hielo son extremadamente complejos. La fusión de la superficie es un proceso natural que ocurre independientemente de la temperatura. Incluso si éste está por debajo del punto de fusión, se puede formar una capa móvil de agua sobre el hielo, lo que afecta a la suavidad del hielo. La superficie del hielo permanece líquida y aumenta los posibles daños, como por ejemplo la rotura de tuberías de agua desprotegidas en caso de heladas cuando el agua helada se expande. Esto se ve reforzado por las propiedades del agua, que se mantiene estable por debajo del punto de congelación.

Los científicos Joost M. W. Frenken y J. Friso van der Veen demostraron experimentalmente en los años 80 que el derretimiento de la superficie es un fenómeno relevante. Las impurezas, como las sales, influyen en el espesor de la película líquida formada y contribuyen a la complejidad del comportamiento de fusión. Estos hallazgos son de gran importancia no sólo para profundizar en el conocimiento de las propiedades del hielo, sino también para los fenómenos meteorológicos, ya que la fina capa de líquido desempeña un papel en la formación de tormentas.

Las propiedades del helado

El hielo en sí es el estado sólido del agua (H2O) y se solidifica a temperaturas inferiores a 0 °C. Tiene una estructura cristalina hexagonal y pertenece a la clase mineral de óxidos e hidróxidos. Una propiedad importante del hielo es la anomalía de la densidad: el hielo tiene una densidad menor que el agua líquida, lo que hace que flote sobre el agua. Esta propiedad tiene inmensos impactos en el ciclo global del agua y la ecología.

El uso del hielo en diversos ámbitos, como la refrigeración de alimentos y la práctica deportiva, está muy extendido. Además, la glaciología, la ciencia del hielo, es un campo de investigación cada vez más relevante, especialmente en relación con el cambio climático y sus efectos sobre las masas de hielo en todo el mundo.

En resumen, el descubrimiento de nuevos mecanismos de derretimiento del hielo por parte del equipo de Müser representa un cambio de paradigma que podría tener efectos de gran alcance en la comprensión del hielo y su comportamiento. Sin embargo, las consecuencias exactas aún no están claras por el momento.