Schema della superficie dell'acqua in cui la firma spettrale di una molecola d'acqua marcata con isotopi è isolata con due laser a infrarossi. Credito:Nan Yang
Acqua, nonostante il suo posto centrale in tanti processi vitali per la vita sulla Terra, rimane un mistero chimico sotto molti aspetti. Uno di questi misteri è la natura dell'acqua nel punto esatto in cui entra in contatto con l'aria.
Uno studio dei laboratori del professore di chimica di Yale Mark Johnson e della professoressa di chimica dell'Università di Washington Anne McCoy offre un nuovo livello di osservazione e analisi.
Forniscono la prima misurazione diretta delle variazioni di frequenza e complessità associate agli atomi di ossigeno e idrogeno (OH) legati appollaiati sulla superficie dell'acqua, quando uno dei gruppi OH sporge da essa. I ricercatori offrono anche la prima misurazione di come questi gruppi OH sono accoppiati insieme sul piano superficiale dell'acqua.
"Il nostro lavoro è davvero un contributo scientifico fondamentale. La sua importanza risiede nel fatto che la meccanica elementare e le proprietà chimiche dell'acqua sono importanti in molti campi, e molti ricercatori sono coinvolti nella simulazione di questo comportamento dai primi principi. Forniamo un benchmark quantitativo su cui calibrare tali simulazioni, " ha detto Johnson, chi è Arthur T. Kemp Professore di Chimica a Yale.
Il lavoro di Johnson ha evidenziato una serie di proprietà chimiche dell'acqua, spesso utilizzando strumenti progettati e costruiti a Yale. Tra le molte scoperte del laboratorio ci sono usi innovativi della ionizzazione elettrospray, che è stato sviluppato dal compianto premio Nobel di Yale John Fenn, e modi per congelare rapidamente i processi chimici in acqua per rivelare le disposizioni contorte degli atomi durante una reazione.
Il nuovo studio appare nell'edizione online del 18 aprile di Scienza . Il primo autore dello studio è Nan Yang e i coautori sono Chinh Duong e Patrick Kelleher, tutti di Yale.