Toată lumea știe că apa conduce electricitate - în special cei care au fost șocați în timpul unei băi cu un duș electric, de exemplu. Cu toate acestea, incredibil cum s-ar părea, considerând că apa este una dintre cele mai abundente substanțe de pe planetă, nimeni nu a înțeles cu adevărat acea proprietate a acesteia.

Fenomenul implicat în procesul de conducere a energiei electrice - cunoscut sub numele de mecanism Grotthuss - este relativ simplu: practic apa poate transfera protoni de la o moleculă la alta prin atomi de oxigen (puteți vedea cum funcționează mecanismul din imaginea de mai jos). Dar detaliile despre cum se întâmplă exact acest lucru i-au intrigat pe oamenii de știință de peste 200 de ani!

Motorul Grotthuss în acțiune

Misterul dezvăluit

Potrivit Fiona MacDonald de la Science Alert, care a pus capăt misterului, a fost un grup de cercetători condus de un profesor de chimie la Universitatea Yale. Oamenii de știință au reușit - pentru prima dată în istorie - să înregistreze transferul de particule între moleculele de apă prin spectroscopie, o tehnică prin care cercetătorii folosesc razele de lumină pentru a observa comportamentul acestor structuri.

Oamenii de știință au observat pentru prima dată transferul de protoni

Mai precis, cercetătorii au reușit să înghețe procesul în timpul căruia protonii sunt transferați și să surprindă o serie de imagini. Potrivit Fiona, oamenii de știință au înghețat unele molecule de apă grea (sau oxid de deuteriu) până aproape de zero absolut și au urmărit ca mecanismul să se întâmple ca și cum totul ar fi în mișcare lentă.

Observațiile au permis oamenilor de știință să urmeze secvențele deformațiilor structurale care apar în timpul transferului de protoni și această nouă cunoaștere poate duce la o mai bună înțelegere a conductivității apei - un proces esențial pentru supraviețuirea noastră și pentru a avea loc nenumărate reacții chimice în organism. pământ.

Conductivitatea electrică a apei este fundamentală pentru viața de pe planetă, iar studiul ne poate ajuta să înțelegem mai bine universul din jurul nostru.

Cercetătorii au explicat în continuare că înțelegerea modului în care funcționează acest proces poate ajuta la clarificarea altor probleme legate de comportamentul apei - cum ar fi capacitatea sa de a îngheța complet la punctul de fierbere atunci când este limitat la nanotuburi de carbon sau de ce suprafața este mai lungă. sau mai puțin acid decât restul volumului său.

Echipa de oameni de știință își va continua experimentele - folosind și mai multe molecule de apă și alte substanțe - pentru a vedea ce surprize aduc. Cel mai interesant, însă, acest tip de cercetare ne poate ajuta să înțelegem mai bine universul în care trăim.

***

Nu uitați că apa, pentru a deveni conductor, trebuie să conțină câteva particule, cum ar fi sedimentele sau mineralele - care ionizează moleculele, permițând trecerea curenților electrici prin ea. Când este complet pur, nu conduce electricitate tocmai din lipsa particulelor libere.