Група научника је први пут приметила необичну интеракцију молекула воде на атомском нивоу
Међународна научна група, састављена од представника Националне лабораторије за убрзавање (СЛАЦ УСА), универзитета Станфорд и Стоцкхолм, први пут у историји наступила је директно посматрање процеса током којег атоми водоника који чине молекул воде у интеракцији са суседним молекулима током њиховог побуђивања ласерским зраком Света.
И тако је откривен необичан ефекат, током којег су атоми водоника привукли атоме кисеоника суседних молекула, а затим су силом одбијени.
Једноставна вода и њене сложене интеракције
Сви добро знамо да се сваки молекул воде састоји од једног атома кисеоника и пара атома водоника. У овом случају мрежа водоничних веза, која делује између позитивно наелектрисаних атома водоника и негативно наелектрисани атоми кисеоника суседних молекула садрже небројив број молекула воде заједно.
Ова озлоглашена мрежа водоничних веза "крива" је за тако мистериозна својства воде, али научници до сада то нису могли визуелно проверити.
У новом научном раду, први пут у историји, инжењери су могли визуелно да посматрају како се реагује мрежа водоничних веза на енергетски импулс има критичну зависност од квантно-механичке природе расподеле атома водоника у волумен.
Дакле, током експеримента, да би визуализовали интеракцију, научници су користили СЛАЦ МеВ-УЕД, који је у суштини брза "електроника камера “, способна да забележи безначајна кретања молекула услед коришћења ефекта расипања електронског тока из разматраног објекат.
Тако су научници претходно створили водене токове, који су дебели само 100 нанометара, и осветлили их инфрацрвеним ласерским светлом, због чега су молекули буквално вибрирали.
Након тога, научници су почели да шаљу кратке импулсе електрона велике енергије у „побуђене“ молекуле воде.
Дакле, током такве обраде, инжењери су добили слике трансформаторске атомске структуре молекула са довољно високом резолуцијом.
Након анализе добијених снимака, инжењери су открили да се испоставило да када молекул воде уђе у процес вибрације, његов атом водоника у почетку привлачи атом кисеоника суседног молекула, па га тек на овај начин одбија са новостеченим замахом, повећавајући међумолекуларне удаљеност.
У овом случају, привлачење атома догодило се за 80 фемтосекунди, а читав процес привлачења-одбијања није трајао више од 1 пикосекунде.
Ово истраживање ће омогућити боље разумевање водоничних веза у наизглед једноставној, али у ствари најмање проучаваној течности попут воде. Такође разумети природу многих хемијских реакција које се дешавају у фази раствора.
Научници су резултате рада обавили на страницама часописа Натуре.
Ако вам се допао материјал, оцијените га и не заборавите се претплатити на канал. Хвала на пажњи!