Woda zaskoczyła naukowców

Okazuje się, że do tej pory naukowcy źle rozumieli wodę. Ta życiodajna substancja, która podtrzymuje życie na naszej planecie, wprawiła w osłupienie badaczy. Wydawało się, że wiemy wszystko o tym związku chemicznym. Jednak nowe ustalenia mówią coś zupełnie innego.

Badania

Autorzy badań skupili się na organizacji cząstek na powierzchni słonej wody. Grupa prowadząca badania to przedstawiciele Uniwersytetu w Cambridge oraz Max-Planck-Institut für Polymerforschung. Zebrane przez nich dane można przeczytać w „Nature Chemistry”. Wyciągnięte przez nich wnioski są bardzo przydatne w badaniach nad klimatem. Co więcej, mogą mieć przełożenie na wiele różnych praktycznych zastosować w wielu dziedzinach naukowych.

Grupa badawcza opracowała model opisujący zachowania cząsteczek na powierzchni słonej wody. Ich okrycie nie pokryło się z wiedzą na temat życiodajnej cieczy, jaką znali do tej pory. Naukowcy podczas badań dowiedzieli się, że układ jonów i cząsteczek wody na powierzchni roztworów elektrolitów, występujący głównie w słonej wodzie, jest sprzeczny z do tej pory przyjętymi teoriami.

Wykorzystana technika

Do badań owa grupa badawcza wykorzystała technikę znaną jako HD-VSFG (heterodyne-detected vibrational sum-frequency generation). Miała ona pomóc w zrozumieniu zachowań cząsteczek wody, które znajdowały się na granicy powietrza i wody. W przypadku podstawowej jej wersji, czyli VSFG, mierzona jest jedynie siła sygnału. Dzięki wyżej wspomnianej metodzie można było odróżnić pozytywny oraz negatywny charakter tych sygnałów. „Dzięki nowatorskiemu podejściu członkom zespołu udało się opracować rozbudowane modele, za sprawą których symulowali poszczególne warianty”.

Cząsteczki na powierzchni słonej wody

W samym centrum zainteresowań naukowców były modele dotyczące zachowania cząstek na powierzchni słonej wody. Podstawowym wnioskiem owych badań było to, że liczba kationów, czyli dodatnich naładowanych jonów na styku wody i powietrza wydaje się dość niska. Poza tym badacze odkryli, iż jony prostych elektronów wskazują kierunek cząsteczkom wody. Nie tylko w górę, ale również w dół. Stanowi to całkowicie w sprzeczności z tym co naukowcy myśleli od dawna. Badacze do tej pory sądzili, że taka konfiguracja ma tylko jednokierunkowy charakter.

Uzyskane rezultaty

Przeprowadzone badania dały dwa bardzo ważne rezultaty. Pierwsze  to, że badacze wykazali, że wykorzystanie przez nich narzędzie badań jest skuteczne. Po drugie usprawnione modele powinny w niedalekiej przyszłości dać wiele praktycznych korzyści. „Mówi się między innymi o tym, jak parowanie wody oceanicznej jest powiązane z opisywanymi interakcjami molekularnymi. Proces ten odgrywa istotną rolę w kształtowaniu klimatu naszej planety, dlatego dokonane postępy pozwolą na lepsze określenie stopnia wpływu człowieka na warunki panujące na Ziemi”.

Miejmy nadzieję, że odkryte zachowania cząsteczek wody przydadzą się faktycznie w dalszych badaniach i do różnego rodzaju eksperymentów. Co miejmy nadzieję, pomoże nam prowadzić zdrowsze i lepsze życie.

Autor: Patrycja Żero

Fot. Canva