Pesquisadores da Universidade de Manchester identificaram um comportamento elétrico inédito na água quando ela é confinada a espaços de apenas 1 a 2 nanômetros de espessura. O estudo, publicado em 15 de outubro de 2025 na revista Nature, mostra que, nessa condição extrema, o líquido atinge uma constante dielétrica na direção paralela às superfícies próxima de 1.000 — valor típico de materiais ferroelétricos usados em componentes eletrônicos avançados.
A equipe liderada pela física Laura Fumagalli, em colaboração com o prêmio Nobel Andre Geim, empregou microscopia dielétrica de varredura para medir as propriedades a verdadeira escala nanométrica. Os cientistas aprisionaram a água em canais tão estreitos que comportam apenas algumas camadas moleculares e monitoraram a resposta elétrica em frequências que vão de quilohertz a gigahertz.
Em água a granel, a constante dielétrica costuma ser de cerca de 80. Sufocada entre superfícies, contudo, a resposta perpendicular praticamente desaparece — um efeito já relatado em trabalhos anteriores. Agora, o grupo demonstrou que, no plano paralelo às paredes, ocorre o oposto: a reatividade elétrica cresce em até dez vezes.
“É como se a água tivesse dupla personalidade”, diz Fumagalli. “De frente, ela parece inerte; de perfil, torna-se extremamente ativa.”
Os experimentos também indicam dois regimes distintos. Em canais maiores que alguns nanômetros, a água mantém o comportamento habitual, embora apresente condutividade aumentada. Ao ser comprimida a dimensões atômicas, entretanto, atravessa uma transição abrupta para um estado “semelhante a superiônico”, com mobilidade de prótons próxima à de líquidos projetados para baterias de próxima geração.
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Os autores atribuem a transformação à perturbação da rede de ligações de hidrogênio, que, em volume, é relativamente ordenada. Sob confinamento extremo, essa rede se desorganiza, facilitando o alinhamento dos dipolos e o transporte rápido de carga.
Geim compara o resultado ao que ocorreu com o grafeno: “Assim como o grafite surpreendeu quando foi reduzido a uma camada atômica, a água, o líquido mais estudado do planeta, ainda guarda segredos quando espremida ao limite”. Segundo os pesquisadores, compreender essas características é essencial para áreas como baterias, microfluídica, eletrônica em nanoescala e mesmo processos biológicos.
Com informações de Nanowerk
