Alle vet at vann leder strøm - spesielt de som allerede har fått et vakkert sjokk under et bad med elektrisk dusj, for eksempel. Imidlertid, utrolig som det kan se ut, med tanke på vann som et av de mest tallrike stoffene på planeten, var det ingen som virkelig forsto den egenskapen til det.

Fenomenet som er involvert i prosessen med å lede elektrisitet - kjent som Grotthuss-mekanismen - er relativt enkelt: I utgangspunktet kan vann overføre protoner fra det ene molekylet til det andre gjennom oksygenatomer (du kan se hvordan mekanismen fungerer på bildet nedenfor). Men detaljene om hvordan akkurat dette skjer har fascinert forskere i over 200 år!

Grotthuss-motor i aksjon

Mystery Unraveled

I følge Fiona MacDonald of Science Alert, som avsluttet mysteriet, var en gruppe forskere ledet av en professor i kjemi ved Yale University. Forskere har kunnet - for første gang i historien - registrere overføringen av partikler mellom vannmolekyler gjennom spektroskopi, en teknikk der forskere bruker lysstråler for å observere oppførselen til disse strukturer.

Forskere observerte først protonoverføring

Mer presist klarte forskerne å fryse prosessen der protoner overføres og fange en serie bilder. I følge Fiona frøs forskere noen molekyler med tungt vann (eller deuteriumoksyd) til nesten absolutt null og så mekanismen skje som om alt var i sakte film.

Observasjonene tillot forskere å følge sekvensene av strukturelle deformasjoner som oppstår under protonoverføring, og denne nye kunnskapen kan føre til en større forståelse av vannledningsevne - en prosess som er essensiell for vår overlevelse og for at utallige kjemiske reaksjoner skal finne sted i kroppen. jorden.

Vannets elektriske ledningsevne er grunnleggende for livet på planeten, og studier kan hjelpe oss med å forstå universet rundt oss bedre.

Forskere forklarte videre at det å forstå hvordan denne prosessen fungerer kan bidra til å avklare andre problemer relatert til vannatferd - for eksempel dens evne til å fryse helt ved kokepunktet når den er begrenset til karbon nanorør eller hvorfor overflaten er lengre. eller mindre surt enn resten av volumet.

Teamet av forskere vil fortsette eksperimentene sine - ved å bruke flere molekyler med vann og andre stoffer også - for å se hvilke overraskelser de bringer. Det mest interessante er imidlertid at denne typen forskning kan hjelpe oss med å bedre forstå universet vi lever i.

***

Husk at vann for å bli ledende må inneholde noen partikler, for eksempel sediment eller mineraler - som ioniserer molekylene, slik at elektriske strømmer kan passere gjennom det. Når den er helt ren, leder den ikke strøm nettopp på grunn av mangel på frie partikler.