Científicos de la Universidad Nacional de Yokohama han logrado crear en laboratorio una elusiva estructura de la molécula del agua predicha teóricamente. Los hidratos de clatrato son estructuras complejas de agua que contienen moléculas huésped extrañas dentro de una capa de molécula de agua huésped. La nueva forma estable de hidrato de clatrato sintetizada en el puede desempeñar un papel importante en la investigación futura de la ciencia de los materiales, según los investigadores. Las moléculas de agua están formadas por solo tres átomos: dos átomos de hidrógeno unidos a un solo átomo de oxígeno. Las moléculas de agua individuales pueden unirse débilmente entre sí y con otras moléculas, lo que cambia sus propiedades fisicoquímicas colectivas. Los hidratos de clatrato, en particular, son redes de moléculas de agua que se autoensamblan alrededor de sustancias huésped para crear estructuras unidas por enlaces de hidrógeno. Estas estructuras pertenecen a las fases de Frank-Kasper (FK) debido a su disposición geométrica como tetraedros compactos. Sorprendentemente, la estructura está formada completamente por enlaces débiles entre el agua y las moléculas huésped, lo que hace que algunas estructuras de hidrato de clatrato previstas sean muy difíciles de sintetizar. La estructura HS-I es una de esas fases de hidrato de clatrato que genera cristales hexagonales. Un estudio previo había informado sobre una forma metaestable de la estructura HS-I, pero los investigadores no habían logrado encontrar una forma estable. Para abordar esta cuestión, un equipo de ingenieros químicos y cristalógrafos de la Universidad Nacional de Yokohama y el Instituto Nacional de Tecnología Industrial y Científica Avanzada (AIST) de Japón generó una forma estable de hidrato de clatrato HS-I y analizó la verdadera estructura de la forma HS-I. "La estructura hexagonal, una de las tres estructuras primitivas [FK] de los hidratos de clatrato, se puede organizar geométricamente, pero es termodinámicamente inestable y no se había creado en la práctica. Creamos una sustancia que se ajusta a la parte clave de esta estructura y logramos estabilizar la estructura hexagonal utilizando este material", dijo Sanehiro Muromachi, profesor asociado de la Escuela de Posgrado de Ingeniería de la Universidad Nacional de Yokohama. El equipo publicó el estudio en Science Advances.
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