Skupina znanstvenikov je prvič opazila nenavadno interakcijo molekul vode na atomski ravni
Prvič v zgodovini je nastopila mednarodna znanstvena skupina, ki so jo sestavljali predstavniki ameriškega nacionalnega laboratorija za pospeševanje (SLAC), univerze Stanford in univerze v Stockholmu. neposredno opazovanje procesa, med katerim vodikovi atomi, ki sestavljajo molekulo vode, med njihovim vzbujanjem z laserskim žarkom medsebojno delujejo Sveta.
Tako je bil odkrit nenavaden učinek, med katerim so atomi vodika pritegnili atome kisika sosednjih molekul, nato pa so jih s silo odbili.
Preprosta voda in njene zapletene interakcije
Vsi dobro vemo, da je vsaka molekula vode sestavljena iz enega atoma kisika in para vodikovih atomov. V tem primeru mreža vodikovih vezi, ki deluje med pozitivno nabitimi vodikovimi atomi in negativno nabiti atomi kisika sosednjih molekul imajo nešteto število molekul vode skupaj.
Prav ta razvpita mreža vodikovih vezi je "kriva" za tako skrivnostne lastnosti vode, vendar do zdaj znanstveniki tega ne morejo vizualno preveriti.
V novem znanstvenem delu so inženirji prvič v zgodovini lahko vizualno opazovali, kako se odziva mreža vodikovih vezi na energijski impulz je kritično odvisen od kvantno-mehanske narave porazdelitve vodikovih atomov v glasnost.
Tako so med poskusom za vizualizacijo interakcije znanstveniki uporabili SLAC MeV-UED, ki je v bistvu hitra "elektronika kamera ", ki lahko določi manjše premike molekul zaradi uporabe učinka sipanja elektronskega toka iz obravnavanega predmet.
Tako so znanstveniki že ustvarili vodne tokove, ki so debeli le 100 nanometrov, in jih osvetlili z infrardečo lasersko svetlobo, zaradi katere so molekule dobesedno vibrirale.
Po tem so znanstveniki začeli pošiljati kratke impulze visokoenergijskih elektronov na "vzbujene" molekule vode.
Tako so inženirji med tovrstno obdelavo dobili slike transformatorske atomske strukture molekul z dovolj visoko ločljivostjo.
Po analizi dobljenih slik so inženirji ugotovili, da se izkaže, da ko molekula vode vstopi v proces vibracij, njen vodikov atom na začetku pritegne k sebi atom kisika sosednje molekule in ga šele nato na ta način odbije z novo pridobljenim zagonom in tako poveča medmolekularno razdalja.
V tem primeru se je privlačenje atomov zgodilo v 80 femtosekundah, celoten proces odbijanja privlačnosti pa ni trajal več kot 1 pikosekundo.
Ta raziskava bo omogočila boljše razumevanje vodikovih vezi v navidez enostavni, a v resnici najmanj raziskani tekočini, kot je voda. In tudi razumeti naravo številnih kemičnih reakcij, ki se pojavljajo v fazi raztopine.
Znanstveniki so rezultate dela opravili na straneh revije Nature.
Če vam je bil material všeč, ga ocenite in se ne pozabite naročiti na kanal. Hvala za vašo pozornost!