পৃথিবীর পৃষ্ঠের ৭০ শতাংশ জুড়ে থাকা এবং মানবদেহের প্রায় ৬০ শতাংশ গঠনকারী পানি আজও বৈজ্ঞানিকভাবে এক অদ্ভুত রহস্য। কম তাপমাত্রায় ক্রিস্টালাইজেশনের মাধ্যমে পরিচিত বরফে পরিণত হওয়া ছাড়াও পানির একটি অণুকাঠামোযুক্ত ‘গ্লাস ওয়াটার’ বা কাঁচের মতো রূপ রয়েছে, যা মেরু অঞ্চলের স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারিক মেঘে পাওয়া যায়। অত্যন্ত ঠান্ডায় বেঁচে থাকা জীবকে কোষের ক্ষতি থেকে রক্ষা করতেও এই রূপ সহায়তা করে। তবে তরল থেকে কাচে পানির এই রূপান্তর প্রক্রিয়াটি এতদিন পর্যবেক্ষণের বাইরে ছিল।

সম্প্রতি নেচার কমিউনিকেশনস সাময়িকীতে প্রকাশিত এক গবেষণায় বিজ্ঞানীরা এই সমস্যার সমাধান করেছে। প্রকৃতির কৌশল থেকে অনুপ্রাণিত হয়ে গবেষকরা ফাইটানট্রিয়ল নামক এক বিশেষ স্বচ্ছ লিপিড স্তরের মাঝে মাত্র কয়েক অণু পুরু বা এক মিটারের ১০০ কোটি ভাগের এক ভাগের কম অতি ক্ষুদ্র পরিমাণ পানি আটকে ফেলে। এর ফলে তাপমাত্রা কমলেও পানি ক্রিস্টাল বা বরফে পরিণত হতে পারেনি, যা গবেষকদের এর তরল থেকে কাচে রূপান্তরের প্রক্রিয়াটি বিস্তারিতভাবে ট্র্যাক করতে সহায়তা করে।

সুইজারল্যান্ডে এক দল পদার্থবিদ এবং অস্ট্রেলিয়ান নিউক্লিয়ার সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি অর্গানাইজেশনের (এএনএসটিও) বিজ্ঞানীরা সাব-ন্যানোমিটার স্কেলে পানির আচরণ পর্যবেক্ষণে উন্নত পরমাণু প্রোবিং কৌশল ও কম্পিউটেশনাল মডেল ব্যবহার করে। তারা দেখতে পায়, আবদ্ধ পানির গতিশীলতা হ্রাস পাওয়ার প্রক্রিয়াটি -৬৩ থেকে -২০ ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত একটি বিশাল তাপমাত্রার পরিসরে ঘটে থাকে।

বিশেষ করে, -৩৫ থেকে -২১ ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে পানির অণুগুলোর গতি শ্লথ হয়ে যাওয়ার কারণে আণবিক গতিবিদ্যায় নাটকীয় পরিবর্তন ঘটে। অন্যদিকে তাপমাত্রা -৭৪ থেকে -৬৪ ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে পৌঁছালে পানি একটি কঠিন অবস্থায় লক হয়ে যায় এবং এর স্ট্যাটিক গ্লাস স্ট্রাকচারাল রূপান্তর ঘটে।

দৈনন্দিন জীবনের অত্যন্ত পরিচিত অথচ রহস্যময় এই পদার্থের গতিপ্রকৃতি উদ্ঘাটনের পাশাপাশি এই গবেষণা ক্রায়োপ্রিজারভেশন বা জৈব উপাদান সংরক্ষণ এবং খাদ্য গভীর হিমাঙ্কের মতো ক্রায়োজেনিক ন্যানোকনফাইন্ড পানির সঙ্গে জড়িত সমস্ত ভৌত ঘটনার ক্ষেত্রে তাৎক্ষণিক ও সুদূরপ্রসারী ভূমিকা রাখতে পারে।