Origine Topologica della Scomposizione dei Picchi nell’Acqua Liquida
Un nuovo studio, pubblicato su arXiv (2601.05891), getta nuova luce sul comportamento anomalo dell’acqua, svelando l’origine topologica della scomposizione del picco principale nel suo fattore di struttura. Questo fenomeno, osservato sperimentalmente, è stato a lungo interpretato come indicazione della competizione tra due diversi ambienti locali all’interno del liquido.
La ricerca, condotta attraverso simulazioni atomistiche, dimostra che la scomposizione del picco è direttamente legata alle caratteristiche topologiche a medio raggio della rete di legami idrogeno. In particolare, gli scienziati hanno scoperto che gli anelli costituiti da 5-8 membri, che dominano la topologia della rete a basse temperature, sono responsabili del segnale di scattering bimodale osservato sperimentalmente. Tra questi, gli anelli a 5 membri mostrano una persistenza notevole, mantenendo la loro firma strutturale anche a temperature superiori a quella ambiente.
Questo studio stabilisce un collegamento diretto tra la topologia della rete dell’acqua liquida e le caratteristiche di diffrazione accessibili sperimentalmente. I risultati non solo chiariscono le basi microscopiche del comportamento dell’acqua, ma suggeriscono anche un quadro concettuale più ampio per interpretare le anomalie in altri liquidi e vetri con reti tetraedriche. Questa scoperta apre nuove prospettive nella comprensione delle proprietà uniche dell’acqua, fondamentali per la vita e per numerose applicazioni scientifiche e tecnologiche.
Paper: ArXiv.org