L'acqua è una molecola polare, il che significa che ha un'estremità positiva e un'estremità negativa. Questa polarità consente alle molecole d'acqua di formare legami idrogeno tra loro e con altre molecole. Questi legami idrogeno possono mantenere le molecole in posizione o consentire loro di muoversi liberamente.
La nuova tecnica utilizza un tipo di microscopia chiamata microscopia a forza atomica (AFM) per visualizzare le molecole nell’acqua. L'AFM utilizza una sonda affilata per scansionare la superficie di un campione e la sonda può rilevare i singoli atomi in una molecola.
Utilizzando l'AFM, gli scienziati possono osservare come le molecole si torcono e girano nell'acqua. Queste informazioni possono aiutarli a capire come le molecole interagiscono con l’acqua, il che è essenziale per comprendere molti processi biologici. Ad esempio, l’acqua è coinvolta nel ripiegamento delle proteine, nel trasporto dei nutrienti e nella rimozione dei prodotti di scarto dalle cellule.
La nuova tecnica potrebbe essere utilizzata anche per studiare le interazioni tra molecole e altri solventi. Ciò potrebbe portare allo sviluppo di nuovi farmaci e materiali.
"Siamo entusiasti del potenziale di questa nuova tecnica per studiare le molecole nell'acqua", ha affermato il ricercatore capo, il professor Xixiang Zhang dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign. "Crediamo che questa tecnica fornirà nuove informazioni su come le molecole interagiscono con l'acqua, il che è essenziale per comprendere molti processi biologici."
Lo studio è pubblicato sulla rivista Nature Communications.