Gelo que congela em temperatura ambiente é descoberto em experimento com laser de raios X.

Pouca coisa parece tão comum quanto um cubo de gelo - mas, em laboratório, a água continua surpreendendo. Em testes com o maior laser de raios X do mundo, cientistas observaram uma fase inédita do gelo que consegue se formar em temperatura ambiente, desde que submetida a pressão extrema.

O gelo que a gente conhece no dia a dia aqui na Terra é, tecnicamente, o gelo I. Só que ele é apenas uma das muitas versões possíveis: dependendo das condições de temperatura e pressão, a H₂O pode assumir mais de 20 fases diferentes. Em um planeta como Netuno, por exemplo, não seria absurdo imaginar “gelo XVIII” aparecendo até em contextos bem cotidianos para quem vive por lá.

O gelo XXI é o mais novo a entrar nessa lista. Ele tem uma estrutura cristalina tetragonal, com unidades repetidas relativamente grandes formadas por 152 moléculas de água - o que o diferencia de todas as outras fases de gelo já conhecidas.

Mas não conte com a ideia de fazer alguns cubos “sofisticados” de gelo XXI no freezer de casa. Aliás, nem em freezer nenhum.

Para chegar a esse resultado, os pesquisadores usaram uma célula de bigorna de diamante na instalação European XFEL, na Alemanha, para comprimir água a pressões de até 2 gigapascais (cerca de 20.000 vezes a pressão do ar ao nível do mar) em apenas 10 milissegundos.

Em seguida, eles aliviaram a pressão de forma relativamente lenta - ao longo de um segundo - e repetiram o ciclo. Durante todo o processo, os raios X registraram um milhão de imagens por segundo para acompanhar como a estrutura do cristal mudava.

Pelo que o experimento mostrou, o gelo XXI é uma de várias etapas intermediárias possíveis no caminho da água até uma fase exótica conhecida como gelo VI.

"Com os pulsos únicos de raios X do European XFEL, revelamos múltiplas rotas de cristalização na H₂O, que foi rapidamente comprimida e descomprimida mais de 1.000 vezes usando uma célula dinâmica de bigorna de diamante", diz Geun Woo Lee, físico do Korea Research Institute of Standards and Science.

Os pesquisadores afirmam que a descoberta do gelo XXI reforça a ideia de que outras fases de gelo, ainda desconhecidas, podem existir em luas e planetas cobertos por gelo.

A pesquisa foi publicada na revista Nature Materials.