Creíamos que el agua era fácil de clasificar. Hielo, líquido y vapor, fin de la historia. Pero cuando la presión y el calor se disparan a niveles que aquí no vemos ni de lejos, el agua cambia las reglas y aparece un estado híbrido que desconcierta a cualquiera.
Los físicos lo conocen como hielo superiónico. Es un hielo muy caliente y conductor que ya se puede recrear en laboratorio con presiones y temperaturas extremas. Lo llamativo es que un estudio de 2025 sugiere que su estructura puede ser «mixta», un matiz clave para entender qué pasa dentro de Urano y Neptuno.
El cuarto estado que no nos contaron
El agua tiene muchas más «caras» de las que vemos en la cocina. Se han identificado al menos 18 formas cristalinas de hielo, cada una estable a distintas presiones y temperaturas.
El hielo superiónico destaca porque funciona a medio camino entre sólido y líquido. El oxígeno se queda fijo en una red cristalina, mientras que el hidrógeno se mueve por dentro como iones, y esa movilidad es la que dispara la conductividad.
Cómo se fabrica un hielo a miles de grados
Para llegar a ese estado, un equipo comprimió agua entre dos diamantes hasta formar hielo VII a temperatura ambiente. Después aplicaron compresión por choque con láser, alcanzando presiones de cientos de gigapascales y temperaturas de miles de kelvin durante nanosegundos.
El estudio describió que el hielo se funde cerca de los 5000 K cuando ronda los 200 GPa, cifras que están muy lejos de cualquier proceso natural en la superficie terrestre. «Nuestros experimentos han verificado una conductividad iónica muy alta dentro del sólido y un punto de fusión muy alto», explicó Marius Millot.
Por qué Urano y Neptuno entran en la conversación
¿Para qué sirve recrear algo tan extremo? Porque el interior de Urano y Neptuno encaja bastante bien con esas condiciones de presión y temperatura. Son mundos ricos en agua y, en profundidad, el agua no se comporta como el agua líquida que conocemos.
Voyager 2 midió campos magnéticos poco habituales en ambos planetas, descentrados y con inclinaciones marcadas. Una idea es que una capa de hielo muy caliente y conductor actúe como «dinamo» y genere magnetismo, algo equivalente a lo que hace el hierro líquido en la Tierra, pero con otra química.
El mapa se actualiza y no todo es tan limpio
El problema es que el diagrama de fases del agua a presiones extremas aún tiene zonas discutidas. En 2021, un equipo usó celdas de yunque de diamante calentadas por láser para delimitar mejor dónde aparecen fases superiónicas y, como resumía Alexander Goncharov, «se propuso usar múltiples herramientas espectroscópicas para mapear cambios en la estructura del hielo».
En 2023, el Departamento de Energía de Estados Unidos divulgó la primera observación directa de una fase llamada hielo XIX, con oxígeno ordenado en una red cúbica centrada en el cuerpo y con hidrógeno moviéndose como un fluido, medida con rayos X ultrarrápidos durante compresión dinámica. Y en 2025, datos de difracción en Nature Communications apuntaron a una estructura superiónica «mixta» con desorden de apilamiento, lo que obliga a afinar modelos y no dar por cerrado el tema.
Lo que esto puede aportar a la energía y la sostenibilidad
Aquí viene la parte más pegada a nuestra vida diaria. Buena parte de la transición energética y de la bajada de emisiones de CO2 depende de mover iones con control, algo que ya ocurre en baterías y en electrolitos sólidos que se investigan para mejorar seguridad y rendimiento. Entender cómo el hidrógeno se vuelve móvil dentro de una red sólida es una pieza más de ese puzle.
Eso sí, conviene bajar el volumen a los titulares. El hielo superiónico aparece a presiones y temperaturas brutales, así que no significa que vayamos a ver «baterías de agua» en el supermercado. Lo valioso es la física que se aprende, que a veces tarda años en traducirse en tecnología, pero cuando llega puede cambiar cómo almacenamos la energía de la eólica y la solar.
En qué fijarse cuando leas «agua metálica»
En muchos artículos se habla de «agua metálica», pero la palabra puede confundir. En estos experimentos la conducción es sobre todo iónica, no es el mismo tipo de corriente que pasa por un cable de cobre, y ese detalle importa.
Si quieres separar ciencia de ruido, busca siempre tres cosas. Números de presión y temperatura, la técnica usada para ver la estructura (por ejemplo difracción de rayos X) y un artículo revisado por pares. Y entonces sí, la historia se sostiene.
El estudio más reciente sobre la estructura del agua en el régimen superiónico se ha publicado en Nature.
