Znanstvenici sa Sveučilišta Bristol u Velikoj Britaniji i Sveučilišta Tokio u Japanu objasnili su anomalna svojstva vode koja se pokazuje kada se hladi i smrzava. Da bi to učinili, istraživači su, koristeći računalno modeliranje, unijeli promjene u strukturu molekule H2O, obdarivši je novim značajkama. O tome izvještava Science Alert.
Tekućine obično postaju gušće kako im temperatura opada, ali voda postiže svoju najveću gustoću na četiri stupnja Celzija. Ispod ove točke gustoća se ponovno smanjuje, uslijed čega led pluta na površini vodnih tijela. Uz to, voda ima visoki površinski napon, što dovodi do tekućeg oblika žive, visokog vrelišta i dobro je otapalo.
Takve fizičke značajke objašnjavaju se prisutnošću vodikovih veza koje nastaju između molekula vode. Potonji se međusobno povezuju i tvore tetraedar (trokutasta piramida).
Znanstvenici su superračunalom stvorili razne modele molekularne strukture vode. Da bi to učinili, mijenjali su parametar λ, nazvan Stillinger-Weberov potencijal, koji se koristi za opisivanje fizikalnih svojstava tvari s tetraedarskim rasporedom molekula. Istraživači su pratili kako promjene potencijala utječu na gustoću tvari i broj kemijskih veza između atoma (model s dva stanja). To je omogućilo izračun kod kojih se vrijednosti λ očituju anomalna svojstva vode.
Pokazalo se da s porastom Stillinger-Weberovog potencijala anomalna svojstva vode povezana s gustoćom postaju slabija. Kao rezultat toga, maksimalna gustoća pomiče se prema faznom prijelazu tekućina-led, a kruti oblik vode gubi svoj uzgon. Kako se λ smanjuje, svojstva predviđena modelom s dva stanja također su oslabljena.
