🔬 Un estudio publicado el 4 de junio en Nature Physics sugiere que el agua líquida alterna entre dos estructuras locales: una más densa y otra menos densa. El equipo de Xiao Cheng Zeng, de la City University of Hong Kong, usó IA y simulaciones moleculares para detectar ese cambio a escala molecular.
Durante décadas, científicos sospecharon que el agua no se comporta como un líquido simple. Se vuelve más densa al enfriarse hasta unos 4 °C y luego se expande, por eso el hielo flota. También resiste cambios de temperatura mejor que líquidos similares y su viscosidad baja bajo ciertas presiones. El modelo de dos estados intenta unir esas rarezas.
Liwen Li, investigador posdoctoral del laboratorio de Zeng, aplicó deep learning no supervisado a simulaciones hechas con GROMACS. El equipo siguió cómo se movían e interactuaban cientos de miles de moléculas de agua y generó decenas de millones de datos. La IA extrajo «coordenadas de reacción»: pocas variables que describen cómo una molécula pasa de una estructura densa a otra más abierta, y viceversa.
El equipo encontró dos rutas. La más común es una «semivuelta», con una sola barrera de energía. Cerca del límite entre agua de alta y baja densidad, las moléculas pueden seguir una «vuelta completa», con tres barreras. Zeng compara el proceso con subir una montaña por una ladera suave o rodearla cuando el terreno lo permite.
✅ Entender mejor estas estructuras podría ayudar a explicar cómo sales, proteínas y moléculas de fármacos interactúan en agua, algo clave para procesos biológicos y farmacéuticos. El límite es importante: el resultado viene de simulaciones y aprendizaje automático. Zeng dice que confirmarlo en agua real requerirá técnicas experimentales nuevas y sensibles.
