Anomalias da água
Ana Laura Lima de Barros, Lidiane Xavier Lirio
Graduandas do curso de Farmácia (UFSJ-CCO)
v.2, n.8, 2024
Agosto de 2024
Figura 1: Professora Márcia Barbosa.
A brasileira Marcia Barbosa (Figura 1) é uma física graduada pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) com mestrado e doutorado pela mesma instituição. Amplamente premiada no Brasil e no exterior pelas suas contribuições para a ciência e para a luta da mulher para garantir seu espaço na área científica. Dentre estes prêmios destaca-se o Prêmio L'Oréal/Unesco/ABC “Para Mulheres na Ciência”, concedido pelos seus estudos sobre anomalias da água [1].
Essas anomalias foram percebidas pela cientista enquanto analisava uma amostra de DNA. Ela notou que a temperatura e pressão tinham influência no produto final analisado e dedicou-se a analisar mais a fundo tais mudanças. De acordo com a professora, era necessário "entender a água para poder entender como operavam as moléculas biológicas e o próprio DNA" [3]. Estudar essas anomalias da água não apenas ampliaria o entendimento fundamental da física e da química, mas também teria implicações importantes em várias áreas, incluindo biologia, medicina, engenharia e ciência dos materiais.
A água pode ser considerada um líquido complexo devido às suas propriedades peculiares, como evidenciado por Barbosa em seus estudos. Ela destacou que as anomalias ditas dinâmicas e termodinâmicas da água estão intimamente ligadas à sua capacidade de formar ligações de hidrogênio, fazendo com que a água tenha grande tensão superficial. Essas ligações ocorrem quando o oxigênio em uma molécula de água forma pólo local de carga negativa, atraindo o hidrogênio, localizado num pólo positivo de outra molécula vizinha. No entanto, devido à estrutura angular da molécula de água (ou seja, devido ao fato de os átomos que compõem a molécula não estarem em linha reta e sim formando um ângulo), essas interações entre as moléculas de água só ocorrem dentro de uma faixa específica de distância e ângulo [4]. Essa complexa rede de interações contribui para as propriedades únicas da água, para as anomalias observadas em seu comportamento termodinâmico e dinâmico.
A anomalia elucidada por Márcia foi a anomalia da difusão da água, que se baseia na capacidade das moléculas de se movimentarem em uma determinada região.
Para a maior parte dos líquidos, quando se eleva sua pressão, uma grandeza chamada coeficiente de difusão diminui, o que faz com que as moléculas se desloquem de forma mais lenta. Porém, isso não ocorre com a água. A água quando se difunde em estrutura confinada, sob um aumento da pressão, sofre aumento de seu coeficiente de difusão (Figura 2) [5].
As moléculas de água, ao se interagirem como previamente descrito podem adotar dois arranjos diferentes: um mais aberto e outro de estrutura mais fechada. Quando nas condições de maior pressão (confinamento), as moléculas não ficam apenas no arranjo fechado, e podem alternar deste para o aberto. Esta situação possui influência direta no deslocamento mais rápido de suas moléculas em relação a moléculas de outras substâncias nas mesmas condições [6].
Os estudos da Professora Márcia são de grande importância visto que abordam uma substância que é vital para seres vivos: a água. Uma melhor compreensão do comportamento das moléculas da mesma é muito relevante visto que o organismo humano, por exemplo, é constituído majoritariamente por esta molécula.
Figura 2: Anomalias na difusão de moléculas de água.
Fonte: https://revistapesquisa.fapesp.br/wp-content/uploads/2013/07/050-053_AnomaliaAgua_209-3.jpg [5]
A ciência brasileira avança graças ao trabalho de cientistas como Barbosa, com descobertas que podem impactar positivamente não só a vida da população do país como também do mundo.
Referências Bibliográficas
[1] G1. Brasileira recebe prêmio da Unesco por estudo com moléculas de água. Disponível através do link : https://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/2013/03/brasileira-recebe-premio-da-unesco-por-estudo-com-moleculas-de-agua.html. Acesso em: 04 ago. 2024.
[2] R7. Brasileira quer mais diversidade e divulgação na ciência internacional. Disponível através do link : https://noticias.r7.com/educacao/brasileira-quer-mais-diversidade-e-divulgacao-na-ciencia-internacional-21122019/ . Acesso em: 04 ago. 2024.
[3] Exame. Brasileira é premiada por pesquisas com moléculas de água. Disponível através do link : https://exame.com/tecnologia/fisica-recebe-premio-da-unesco-por-trabalho-com-agua/ . Acesso em: 04 ago. 2024.
[4] Portal IFSC. Água : um líquido complexo. Disponível através do link : https://www2.ifsc.usp.br/portal-ifsc/agua-um-liquido-complexo/ . Acesso em: 04 ago. 2024.
[5] Revista Pesquisa FAPESP. O lado esquisito da água. Disponível através do link: https://revistapesquisa.fapesp.br/wp-content/uploads/2013 /07/050-053_AnomaliaAgua_209-3.jpg . Acesso em: 04 ago. 2024.
[6] Marcos Pivetta. O lado esquisito da água. Disponível através do link: https://revistapesquisa.fapesp.br/o-lado-esquisito-da-agua/ . Acesso em: 04 ago. 2024.