Nuevas propiedades del agua en contacto con polímeros hidrofílicos: Re-estructuración del agua en agregados supramoleculares.
Héctor Núñez Alarcón
Bioquímico Senior | Consultor Estratégico en Investigación y Desarrollo | Optimización de Procesos | Gestión de Proyectos Científicos y Publicación en Revistas Indexadas | Redactor Científico
Científicos descubren nuevas propiedades del agua líquida
Científicos han descubierto nuevas propiedades físico-químicas del agua líquida que resultan de su contacto recurrente con polímeros hidrofílicos inertes e insolubles. Este contacto ha demostrado formar agregados supramoleculares en el agua perturbada por dicho polímero, los cuales han sido bautizados como "Xerosydryle".
Polímeros hidrofílicos inertes e insolubles afectan el agua a granel
El estudio de este fenómeno ha sido llevado a cabo durante la última década, y ha demostrado que el residuo sólido que queda después de la liofilización del agua perturbada es significativamente diferente en composición y estabilidad térmica al material con el que se perturbó el agua originalmente.
Los objetos supramoleculares en el agua perturbada: Xerosydryle
Los residuos preparados con ciertos tipos de materiales se presentan en forma de geles, mientras que otros son polvos o polímeros aparentes.
Este descubrimiento desafía la idea convencional de que los polímeros inertes e insolubles no afectan el agua a granel. De hecho, se ha descubierto que el agua interfásica que resulta de los dipolos de superficie del polímero que polarizan las moléculas de agua (H2O), comprende solo unas pocas capas moleculares. Sin embargo, se ha demostrado que el contacto recurrente entre el agua y los polímeros hidrofílicos produce objetos supramoleculares de alrededor de 102 µm de tamaño, lo que sugiere que los polímeros hidrofílicos tienen un efecto más significativo en el agua de lo que se creía anteriormente.
El agua iterativa turbada: un sistema disipativo autoorganizado fuera del equilibrio
El agua perturbada por este contacto se conoce como "agua iterativa turbada" (IPW), y es un sistema disipativo autoorganizado fuera del equilibrio. Las variables físico-químicas de IPW difieren significativamente del agua Milli-Q® utilizada para su preparación.
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El residuo sólido que queda después de la liofilización del agua perturbada: Xerosydryle
Por ejemplo, la conductividad eléctrica de IPW (χIPW) es de 103-104 veces mayor que la del agua Milli-Q® (χMilli-Q® water). Además, estas variables están linealmente correlacionadas, lo que indica una conexión entre ellas y el tamaño hidrodinámico de los objetos supramoleculares.
Implicaciones de Xerosydryle en la biología y la tecnología de materiales
Los residuos sólidos resultantes de la liofilización del agua iterativa turbada son un nuevo tipo de material y han sido bautizados como "Xerosydryle", una combinación de las palabras griegas para "seco", "agua" y "materia". El estudio de estos residuos podría tener importantes implicaciones en áreas como la biología y la tecnología de materiales.
Esto quiere decir que el agua puede organizarse en agregados (clusters) de moléculas de agua los que pueden asumir una estructura simétirica con propiedades totalmente diferentes al H2O, y esta nueva estructura cristalina (H3O2), posiblemente este relacionada con estos agregados, denominados Xerosydryle.
Las propiedades estos agregados aún estan siendo investigadas, sin embargo, es una demostración indirecta de que en los sistemas biológicos el agua en contacto con las membranas celulares (superficies hidrofílicas) puede asumir nuevas estructuras u organizaciones de clusters. Esto se debe a que las membranas celulares están compuestas principalmente de una bicapa lipídica, que es una estructura que consiste en dos capas de moléculas de lípidos. Cada capa de lípidos tiene una cabeza hidrofílica, que es atraída por el agua, y una cola hidrofóbica, que repele el agua. Debido a la disposición de las moléculas de lípidos en la bicapa, las cabezas hidrofílicas se orientan hacia el exterior de la membrana celular, donde están en contacto con el agua del entorno extracelular o intracelular, mientras que las colas hidrofóbicas se orientan hacia el interior de la bicapa, alejadas del agua. Esta disposición hace que las membranas celulares sean superficies hidrofílicas en el exterior e hidrofóbicas en el interior. Por lo tanto, el agua al exterior de las membranas celulares, podria estar estructurada u organizada en clusters supramoleculares.
Consultor de ventas Euronix Sistemas S.L.
1 añoMuchas gracias Héctor por compartir la información. ¡Nunca se terminará de aprender!.. 😃
Director General de Euronix Sistemas, S.L.
1 añoEstimado Héctor, muchas gracias por compartir este artículo en LinkedIn acerca del agua. Me ha permitido apreciar aún más la riqueza y la belleza que se esconde tras este elemento, que a simple vista podría parecer sencillo. Sin duda, el agua es una maravilla de la naturaleza y tu contenido ha demostrado que es una verdadera obra de arte en constante evolución.