Para saintis di University of Bristol di UK dan University of Tokyo di Jepun telah menjelaskan sifat anomali air yang dipamerkan ketika ia sejuk dan membeku. Untuk melakukan ini, para penyelidik, menggunakan pemodelan komputer, membuat perubahan pada struktur molekul H2O, memberikannya ciri baru. Perkara ini dilaporkan oleh Science Alert.
Biasanya, cecair menjadi lebih padat apabila suhu mereka menurun, tetapi air mencapai ketumpatan maksimum pada empat darjah Celsius. Di bawah titik ini, ketumpatannya berkurang lagi, akibatnya ais terapung di permukaan badan air. Selain itu, air mempunyai tegangan permukaan yang tinggi, menghasilkan bentuk merkuri yang cair, titik didih yang tinggi dan merupakan pelarut yang baik.
Ciri fizikal seperti itu dijelaskan dengan adanya ikatan hidrogen yang terbentuk di antara molekul air. Yang terakhir dihubungkan antara satu sama lain dan membentuk tetrahedron (piramid segitiga).
Para saintis telah menggunakan komputer super untuk membuat pelbagai model struktur molekul air. Untuk melakukan ini, mereka memvariasikan parameter λ, yang disebut potensi Stillinger-Weber, yang digunakan untuk menggambarkan sifat fizikal zat dengan susunan molekul tetrahedral. Para penyelidik mengesan bagaimana perubahan potensi mempengaruhi ketumpatan zat dan jumlah ikatan kimia antara atom (model dua keadaan). Ini memungkinkan untuk mengira berapa nilai sifat sifat anomali air yang ditunjukkan.
Ternyata dengan peningkatan potensi Stillinger-Weber, sifat anomali air yang berkaitan dengan ketumpatan menjadi semakin lemah. Akibatnya, kepadatan maksimum beralih ke peralihan fasa ais-cecair, dan bentuk pepejal air kehilangan daya apungnya. Apabila λ menurun, sifat yang diramalkan oleh model dua keadaan juga semakin lemah.
