Ryhmä tutkijoita Sveitsin liittovaltion teknillisestä instituutista (ETH) ja Zürichin yliopistosta ovat löytäneet uuden tavan estää vettä alkamasta muuttua jääkiteiksi jopa erittäin alhaisissa lämpötiloissa. Näiden tutkijoiden suorittamien kokeiden aikana veden rakenne vastasi edelleen nestefaasia jopa -263 asteen lämpötilassa.
Ja kuten tieteessä usein käy, "jäädyttämättömän veden" löytämisestä tuli sivuhavainto, kun tutkijat ryhtyivät uuden lipidiaineluokan synteesiin luodakseen synteettisen muodon biologista ainetta, nimeltään lipidinen mesofaasi.
Uuden materiaalin synteesin aikana lipidit muodostivat itsekokoonpanoprosessin kautta kalvoja, jotka osoittivat suurten ja paksujen molekyylien ominaisuudet. Näihin kalvoihin muodostui kokonainen ohuimpien kanavien verkko, halkaisijaltaan alle nanometri. Näitä kanavia täyttävällä vedellä ei yksinkertaisesti ollut tarpeeksi tilaa muodostaa jääkiteitä lämpötilan laskiessa.
Tutkijat käyttivät nestemäistä heliumia lipidien mesofaasin jäähdyttämiseen -263 asteeseen, vain kymmenen astetta absoluuttisen nollan yläpuolelle. Ja jopa sellaisissa olosuhteissa lipidikalvon kanavien sisällä oleva vesi ei muuttunut jääksi, vaan pysyi nestemäisessä tilassa.
Tutkijoiden suurin kiinnostus näihin tutkimuksiin oli veden ja lipidien suhde lipidien mesofaasimateriaaliin, mikä määrittelee joitain tällaisen materiaalin hämmästyttävistä ominaisuuksista. Todettiin, että jos seos sisältää 12 prosenttia vettä, niin mesofaasin rakenne muuttuu kuutiometsästä hiutaleiseksi -15 asteen lämpötilassa.
Tiedemiesten syntetisoimat lipidikalvot ovat kopioita tietyntyyppisten bakteerien solukalvoista, jotka näiden kalvojen ansiosta kykenevät selviytymään hyvin kylmissä ympäristöissä. Ja uutta, pehmeää synteettistä materiaalia, jonka tutkijat ovat luoneet, voidaan käyttää tapauksissa, joissa on tarpeen estää veden jäätyminen matalissa lämpötiloissa.