Eeuwenlang is ons geleerd dat water uitzet als het afkoelt onder de 4°C, totdat het de laagste dichtheid van ongeveer 4°C bereikt, waardoor het de enige bekende stof is waarvan de vaste stof minder dicht is dan de vloeibare vorm.

Het eigenaardige gedrag van water heeft een groot effect op het ecosysteem van de aarde, omdat zonder dit water grote watermassa's tijdens de winter waarschijnlijk volledig zouden bevriezen met drastische afkoeling.

Het is nog niet helemaal duidelijk waarom water precies zo’n voor de hand liggende trend in de natuur om bij afkoeling te verdichten trotseerde en zich in plaats daarvan volledig contra-intuïtief gedroeg.

Nieuw onderzoek, uitgevoerd door twee onderzoekers van de Universiteit van Buffalo - afdeling Werktuigbouwkunde en Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek, heeft tot doel de zaak eindelijk tot rust te brengen door een model te ontwikkelen dat is gebaseerd op een fundamentele theorie over de eigenschappen van stoffen in vloeibare en vaste toestand. Het nieuwe model voorspelt niet alleen dat water, maar ook andere stoffen zoals silicium en vloeibaar natrium bij afkoeling uitzetten.

Volgens het artikel voorspelt het model dat water zich gedraagt ​​zoals het zich gedraagt ​​als gevolg van "een samenspel van verschillende fundamentele processen op atomaire schaal, terwijl ze zich organiseren in lokaal favoriete clusters met een hogere dichtheid en losjes opeengepakte structuren met grotere thermische fluctuaties eromheen."