Cientistas transformaram água em metal

Se considera a água como uma substância vital para a espécie humana. Ela não apenas é necessária para a nossa sobrevivência, como constitui a maior parte do nosso organismo e também do nosso planeta. Nós a bebemos, a utilizamos para o preparo de refeições, higiene pessoal, limpeza doméstica, transporte, produção de energia elétrica e várias outras coisas.

Além disso, a água encontrada na natureza é condutora de eletricidade, por conta das impurezas presentes nela. Elas dissolvem os íons livres que dão o fluxo de uma corrente elétrica. E a água pura apenas se torna “metálica”, ou seja, eletronicamente condutora, em pressões extremamente altas.

Contudo, os pesquisadores conseguiram demonstrar pela primeira vez que não é apenas em altas pressões que se pode induzir essa metalicidade na água pura. Colocando a água pura em contato com um metal alcalino de compartilhamento de elétrons, que nesse caso foi uma liga de sódio e potássio, as partículas carregadas de movimento livre podem ser adicionadas. Isso faz com que a água fique metálica.

Condutividade

Embora essa condutividade dure somente alguns segundos, esse é um passo significativo para que os pesquisadores sejam capazes de entender essa fase da água e consigam estudá-la diretamente.

“Você pode ver a transição de fase para água metálica a olho nu! A gota prateada de sódio-potássio se cobre com um brilho dourado, o que é muito impressionante”, disse o físico Robert Seidel, do Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie, na Alemanha.

Estando sob pressões altas o suficiente, praticamente qualquer metal pode, em teoria, se tornar condutor. Isso porque, se se apertar os átomos com força suficiente, os orbitais dos elétrons externos vão começar a se sobrepor. Isso permite que eles se movam. No caso da água, essa pressão é aproximadamente 48 megabares, o que é um pouco menos de 48 milhões de vezes a pressão atmosférica da Terra no nível do mar.

Experimento

Com essas pressões, os experimentos feitos não seriam os ideais para estudar a água metálica. Por isso que, o grupo de cientistas, liderado pelo químico orgânico Pavel Jungwirth, da Academia de Ciências Tcheca, fez os experimentos com metais alcalinos.

Essas substâncias liberam os elétrons externos com bastante facilidade. O que quer dizer que podem induzir as propriedades de compartilhamento de elétrons da água pura pressurizada. O único problema é que os metais alcalinos são bastante reativos com a água líquida. Tanto que, às vezes, até explode.

No entanto, a equipe encontrou uma forma de resolver esse problema. Ao invés de colocar o metal na água, fizeram o caminho inverso colocando a água no metal. Os pesquisadores usaram uma câmara de vácuo e começou pegando uma pequena gota de liga de sódio-potássio e adicionando uma fina película de água pura usando deposição de vapor.

Observações

Através desse contato, os elétrons e cátions metálico fluíram da liga para a água. Fazendo isso, não apenas a água ficou com um brilho dourado, como também fez com que ela se tornasse condutora. Da mesma forma que é vista na água pura metálica em alta pressão.

“O estudo não mostra somente que a água metálica pode de fato ser produzida na Terra. Como também caracteriza as propriedades espectroscópicas associadas ao seu belo brilho metálico dourado”, concluiu Seidel.