El agua, la sustancia más estudiada del planeta, acaba de sorprender a la ciencia con propiedades eléctricas inéditas cuando se encierra en espacios del tamaño de pocas moléculas. Científicos de la Universidad de Manchester, liderados por Laura Fumagalli y el Nobel André Geim, han demostrado que el agua confinada en canales de apenas uno o dos nanómetros duplica el límite actual conocido y alcanza constantes dieléctricas cercanas a 1000, un valor récord comparable a materiales avanzados como los ferroeléctricos.
El hallazgo fue publicado en la revista Nature y cambia radicalmente la comprensión que se tenía hasta ahora. Se creía que el agua atrapada entre superficies sólidas perdía capacidad eléctrica, pero el equipo de Manchester probó justo lo contrario. La respuesta eléctrica en dirección paralela a las paredes de grafito fue explosiva, irreconocible en comparación con un agua normal, que tiene constante dieléctrica alrededor de 80.
“Imaginénlo como si el agua tuviera doble personalidad. En una dirección está eléctricamente muerta, pero al mirarla de perfil, se vuelve hiperactiva”, explicó Fumagalli.
Además de esta “personalidad” eléctrica extrema, detectaron otro fenómeno notable: la conductividad eléctrica del agua en esas condiciones acelera drásticamente el movimiento de protones, alcanzando picos de 3 siemens por metro. Esa cifra es típica de líquidos superiónicos, materiales clave en la industria de baterías sólidas de alta eficiencia.
Los investigadores atribuyen estas “superpropiedades” a la distorsión caótica de la red de enlaces de hidrógeno en el agua bajo confinamiento extremo. Esta estructura desordenada permite una rápida alineación de dipolos y facilita el salto y transporte acelerado de protones.
Geim compara este hallazgo con el impacto de haber reducido el grafeno a una sola capa atómica. Según él, “el agua puede sorprendernos cuando se comprime a su mínima expresión”.
El descubrimiento no solo reconfigura la física del agua, sino que abre nuevas vías para desarrollar baterías más eficientes, biosensores ultrasensibles y avances en nanofluidos. También podría ayudar a entender mejor procesos naturales como el transporte iónico en membranas celulares, crucial para la biología molecular.
El equipo confía en que su metodología avanzada permita explorar otros líquidos y sus comportamientos secretos bajo confinamiento extremo, prometiendo más sorpresas en la física y tecnología de materiales.
