L'acqua è ovunque sulla Terra, ma forse questo gli dà solo più spazio per nascondere i suoi segreti. La sua ultima sorpresa, I ricercatori di Stanford riferiscono il 26 agosto in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , è che microscopiche goccioline d'acqua producono spontaneamente perossido di idrogeno.

La scoperta potrebbe aprire la strada a modi più ecologici per produrre la molecola, un comune agente sbiancante e disinfettante, disse Richard Zare, la Marguerite Blake Wilbur Professor in Scienze Naturali e un professore di chimica alla Stanford School of Humanities and Sciences.

"L'acqua è uno dei materiali più comunemente trovati, ed è stato studiato per anni e anni e si potrebbe pensare che non ci fosse più niente da imparare su questa molecola. Ma ecco un'altra sorpresa, " disse Zare, che è anche un membro di Stanford Bio-X.

La scoperta è stata fatta per caso mentre Zare e il suo laboratorio stavano studiando un nuovo, modo più efficiente per creare nanostrutture d'oro in minuscole goccioline d'acqua note come microgoccioline. Per realizzare quelle strutture, il team ha aggiunto un'ulteriore molecola chiamata agente riducente. Come test di controllo, Zare ha suggerito di vedere se potevano creare nanostrutture d'oro senza l'agente riducente. In teoria avrebbe dovuto essere impossibile, ma ha funzionato comunque, suggerendo una caratteristica ancora sconosciuta della chimica delle microgoccioline.

Il team alla fine ha rintracciato questi risultati nella presenza di una molecola chiamata idrossile, un singolo atomo di idrogeno accoppiato con un atomo di ossigeno, che può anche agire come agente riducente. Quel risultato altrettanto inaspettato ha portato Katherine Walker, all'epoca studente laureato nel laboratorio di Zare, chiedersi se fosse presente anche il perossido di idrogeno, una molecola con due atomi di idrogeno e due di ossigeno.

Per scoprirlo, Zare, Camminatore, lo scienziato dello staff Jae Kyoo Lee e colleghi hanno condotto una serie di test, il più semplice dei quali prevedeva la spruzzatura di microgoccioline di acqua apparentemente pura su una superficie trattata in modo che diventasse blu in presenza di perossido di idrogeno, e diventa blu. Ulteriori test hanno confermato che le microgoccioline d'acqua formano spontaneamente perossido di idrogeno, che microgoccioline più piccole producevano concentrazioni più elevate della molecola, e che il perossido di idrogeno non è andato perso quando le microgoccioline si sono ricombinate in massa d'acqua.

I ricercatori hanno escluso una serie di possibili spiegazioni prima di arrivare a quella che sostengono sia la spiegazione più probabile per la presenza del perossido di idrogeno. Suggeriscono che un forte campo elettrico vicino alla superficie delle microgoccioline d'acqua nell'aria induca le molecole di idrossile a legarsi al perossido di idrogeno.

Sebbene i risultati siano una curiosità scientifica di base, Zare ha detto, potrebbero avere importanti conseguenze pratiche. Il perossido di idrogeno è un importante prodotto chimico commerciale e industriale, il più delle volte prodotto attraverso un processo ecologicamente ostile. La nuova scoperta potrebbe contribuire a rendere questi metodi più ecologici, Zare ha detto, e potrebbe portare a modi più semplici per disinfettare le superfici:la semplice spruzzatura di microgoccioline d'acqua su un tavolo o un pavimento potrebbe essere sufficiente per pulirlo.

"Penso che potrebbe essere una delle cose più importanti che abbia mai fatto, " ha detto Zare.