Sólido, líquido, gas... EZ, el cuarto estado del agua

Investigadores del Laboratorio Pollack de la Universidad de Washington han establecido a través de diversos experimentos la existencia de un cuarto estado del agua.

El agua, ésta sustancia que nos acompaña toda la vida- literalmente ya que nuestro cuerpo se conforma en su mayoría por ella- es a la vez tan común como extraña. Incolora, sin olor y sabor, refrescante, vital. El agua es tan común en nuestra vida que sólo nos acordamos de ella cuando nos hace falta o cuando tenemos sed. ¿Y qué sabemos sobre el agua? Que la necesitamos para vivir, para nuestra higiene, para regar los campos...

Sabemos además que en la naturaleza el agua experimenta tres estados bien definidos -líquido, sólido y gaseoso- hasta ahora. El doctor Gerald Pollack de la Universidad de Washington afirma que existe un cuarto estado del agua al que ha llamado Zona de Exclusión (EZ por sus siglas en inglés). Este cuarto estado del agua presenta un comportamiento muy particular ya que es capaz de separar diversas soluciones hidrofílicas que tienen contacto con el agua. ¿Pero qué se entiende por hidrofíllico? Hidros=agua, Philia=amor, ambos de la raíz griega. Sabemos entonces que estas sustancias se pueden mezclar con el agua al contrario de las hidrofóbicas como el aceite.

Pollack se dio cuenta de esta particularidad cuando un día sus estudiantes llevaron a cabo un experimento muy simple: en un vaso de precipitado lleno de agua agregaron un puño de microesferas, procedieron a agitarlo para permitir una mezcla completa y luego lo taparon para minimizar la evaporación. Por último dejaron reposar la solución toda la noche. A la mañana siguiente esperaban ver las microesferas posadas en el fondo del recipiente, no obstante el resultado fue distinto: la sustancia acuosa se veía turbia, como si se hubiera contaminado con un poco de leche, y en el centro se podía observar claramente como se había formado un espacio cilíndrico libre de microesferas ya que éstas habían sido empujadas hacia las paredes del vaso.

©The Fourth Phase of Water: Beyond Solid, Liquid, and Vapor

 

"La capa con forma de nido de abejas [hexagonal] es la estructura unitaria de la EZ. Las capas se apilan en forma paralela a la superficie del material para construir el EZ." – Gerald H. Pollack, PhD

 

  

 

 

© La cuarta fase del agua. Más allá del sólido, líquido y vapor

 

 
En el vaso de precipitado se formo un “cilindro” libre de microesferas.

Una experiencia más: a finales de los años noventa el doctor Pollack asistía a un seminario y en uno de los recesos se topó con el profesor Toshiro Hirai de la Universidad de Shinsu el cuál se dedicaba a estudiar los flujos en los vasos sanguíneos. Hirai comentó que en sus experimentos como vasos sanguíneos utilizaban túneles cilíndricos perforados en bloques de gel y como "sangre" hacían uso de agua y microesferas. Sus resultados eran muy interesantes pero lo que captó la atención de Pollack fue que las microesferas se comportaban de una manera por demás extraña: evitaban la zona periférica del cilindro concentrándose exactamente en la central, en el núcleo de la perforación.

Estos fenómenos impulsaron a Pollack y a su colaborador Jian-ming Zheng a establecer un experimento que confirmara la fenomenología del líquido. Colocaron un bloque del mismo tipo de gel utilizado por el profesor Hirai dentro de un recipiente especial, posteriormente lo llenaron con una suspensión acuosa de microesferas. Con la ayuda de un microscopio pudieron observar cómo inmediatamente las microesferas se alejaban del gel dejando una zona libre del tamaño 100 micras (una micra equivale a la millonésima parte de un metro). El agua se mantuvo en esa zona específica en tanto que las microesferas no lo hicieron. Una vez formada la zona de exclusión ésta se mantuvo sin cambios por varias horas. 

  

© La cuarta fase del agua. Más allá del sólido, líquido y vapor
Ilustración del experimento del profesor Toshiro Hirai

 

 

Pero no sólo las microesferas fueron repelidas, también se experimentó con células sanguíneas, cepas de bacterias, albumina, tintas de diversos pesos moleculares incluso partículas de suciedad recopiladas fuera del laboratorio. Pollack entonces pudo concluir que:

"casi cualquier superficie hidrofílica puede generar una EZ, y la EZ excluye casi cualquier suspensión o disolución en el agua".

La fórmula molecular del agua es H2O, la EZ según Pollack es representada como H3O2.

A todo esto, ¿cuál sería la aplicación técnica derivada de este cuarto estado? Principalmente aplicaciones en materia de energía además de que permitiría desarrollar sistemas de purificación de agua.

Los descubrimientos de Pollack son descritos en el libro La cuarta fase del agua. Más allá del sólido, líquido y vapor publicado en mayo de este año.

"Ahora, hemos identificado lo que podría calificar como una cuarta fase: la Zona de Exclusión. No es ni líquida ni sólida, posiblemente la mejor forma de describir la EZ es como un cristal líquido con la propiedades físicas análogas a la clara de huevo."

Así los estados o fases del agua quedaría de la siguiente forma: sólido, cristal líquido, líquido y por último vapor (gas).

Para mayor información se puede consultar la página de internet del laboratorio del profesor Gerald Pollack en http://faculty.washington.edu/ghp/ o en su página de Facebook https://www.facebook.com/ProfessorPollack. Una conferencia en la que el Doctor Pollack explica los hallazgos publicados en su libro puede verse en esta dirección: https://www.youtube.com/watch?v=Y - L6BoH3Ug

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