Направиха откритие за структурата на водата, което може да доведе до пренаписване на учебниците
С усъвършенстването на аналитичните способи съществуващите научни модели непрестанно се преразглеждат. Един от последните, които са подложени на разбор, е методът, по който молекулите са проведени на повърхността на солената вода.
Изследователи от Университета в Кеймбридж, Англия, и Института за проучване на полимерите „ Макс Планк “, Германия, откриха, че електрически заредените частици, или йони, не са дейни на самата повърхнина на разтвора, както се смяташе до момента – вместо това те се намират в подповърхностния пласт.
Откритието ще наложи преразглеждане на учебниците, се споделя в прессъобщение на Университета в Кеймбридж.
„ Нашата работа демонстрира, че повърхността на простите разтвори на електролити има доста по-различно систематизиране на йоните, в сравнение с се смяташе до момента, и че обогатената с йони подповърхност дефинира по какъв начин е проведено взаимоотношението “, споделя теоретичният химик Яир Литман от Университета в Кеймбридж.
За да направи откритието си, екипът е употребявал усъвършенствана версия на технология за лазерно лъчение, наречена вибрационна сумарна честотна генерация (VSFG-vibrational sum-frequency generation), която мери молекулярните трептения в най-малките мащаби с впечатляваща акуратност.
Заедно с моделите, основани на невронни мрежи, тази усъвършенствана техника значи, че откривателите са съумели да видят дали йоните на повърхността са позитивно заредени (катиони) или негативно заредени (аниони).
Освен че открива подповърхностния пласт от йони, новото проучване разкрива също, че тези йони могат да бъдат насочени както в посока нагоре, по този начин и в посока надолу – което се отнася до действителното физическо разположение на молекулите – а освен в една посока.
„ Най-отгоре има няколко пласта чиста вода, по-късно пласт, богат на йони, и най-после – обемен солен разтвор “, споделя Литман.
Накратко казано, опитът разкрива какво се случва на самите граници на най-простите течни разтвори на електролити. Молекулярната класификация дефинира по какъв начин те ще реагират с това, което ги заобикаля.
Задълбоченото схващане на тези пластове и тяхното нареждане може да послужи за основа на всевъзможни други модели – като тези, които имаме за повърхността на океана, да вземем за пример, които са жизненоважни за прогнозиране на резултатите от изменението на климата върху атмосферата.
Изследователите допускат, че като се изключи че ще подобрят разбирането ни за заобикалящия ни свят, тяхната работа може да помогне и при създаването на всевъзможен тип технологии, в които би трябвало да се комбинират твърди и течни субстанции – в това число и батериите.
„ Този вид взаимоотношения се срещат на всички места на планетата, тъй че проучването им освен оказва помощ за фундаменталното ни схващане, само че може да докара и до основаването на доста по-добри и по-ефективни устройства и технологии “, показва молекулярният физик Миша Бон от Института за проучване на полимерите „ Макс Планк “.
„ Прилагаме същите способи за проучване на интерфейсите сред твърдото и течното вещество, които биха могли да намерят евентуално приложение в бъдещите акумулатори и съхранението на силата “.
