Descubren dos de las formas de hielo más complejas jamás observadas
Científicos de KRISS y la Universidad de Tokio han hallado dos nuevas fases de hielo, con estructuras de 152 y 304 moléculas. Los hielos XXI y XXII amplían el catálogo de fases conocidas y desafían simulaciones previas.
Físicos descubren los hielos más complejos jamás vistos
Dos nuevas fases de hielo, con estructuras cristalinas de 152 y 304 moléculas, han sido halladas en laboratorio. Los descubrimientos, realizados en 2025 y 2026 por equipos de KRISS y la Universidad de Tokio, amplían el catálogo de más de 20 fases de hielo conocidas desde 1900.
Hielo XXI y XXII: estructuras sin precedentes
Un equipo de KRISS observó en 2025 una fase, denominada hielo XXI, con una estructura de 152 moléculas. No aparecía en simulaciones previas de 75.000 fases, aunque la Universidad de Okayama la predijo en un estudio más acotado. Poco después, Hiroki Kobayashi (Universidad de Tokio) descubrió el hielo XXII, con una repetición de 304 moléculas, aún más compleja. Ambos hallazgos demuestran que el agua puede adoptar configuraciones mucho más elaboradas de lo estimado.
Metástasis y la regla de Ostwald
El hielo XXI surgió como un estado metaestable, sin transitar directamente a la fase estable (hielo VI). Esto respalda la regla de Ostwald, según la cual los sistemas transitan al estado más accesible, no al más estable. Esta teoría también se aplica a fármacos, donde cambios de fase pueden arruinar lotes enteros, según Chris Pickard, físico de la Universidad de Cambridge.
Plastic ice VII: hielo giratorio en lunas heladas
En 2025, el equipo de Livia Bove (EPFL) observó el plastic ice VII, una fase donde las moléculas rotan rápidamente dentro de una red cristalina sólida. Detectado con neutrones, este hielo actúa como un trampolín elástico y se cree que existe en núcleos de lunas heladas, como estado intermedio hacia el hielo superiónico (hielo XVIII), descubierto en 2019.
Predicciones frente a realidad experimental
Simulaciones de 2018 predijeron más de 75.000 fases posibles, pero muchas requieren energías inviables o son inestables. Federica Coppari (LLNL) advierte que las predicciones tienen «incertidumbre». Los nuevos experimentos emplean rayos X de alta potencia y neutrones para detectar fases que las simulaciones no capturan, como el hielo XXI, cuyo tamaño superó los límites de los modelos.
Implicaciones en ciencia de materiales
Los hallazgos confirman que el agua no siempre sigue las reglas termodinámicas clásicas. La observación de estados metaestables apoya la regla de Ostwald como protocolo para anticipar transiciones de fase en cristales, incluidos fármacos. Marius Millot (LLNL) resume: «Cuanto más mejoran los experimentos, más sorpresas encontramos». Nuevas técnicas buscan duplicar la presión del centro terrestre para probar más fases.