Gli scienziati hanno scoperto un legame tra i movimenti microscopici delle particelle in un liquido e la sua capacità di assorbire calore.

Quando un liquido viene riscaldato, le molecole al suo interno iniziano a muoversi e saltare. All'aumentare della temperatura, le particelle iniziano a muoversi più frequentemente e coprono distanze sempre maggiori. Insieme, questi movimenti creano diversi modelli di "danze" molecolari, "conosciute come eccitazioni collettive.

In questo studio, pubblicato sulla rivista Lettere di revisione fisica , i ricercatori hanno utilizzato simulazioni al computer per modellare i comportamenti molecolari dei liquidi. Hanno scoperto che le eccitazioni collettive osservate nei liquidi possono alla fine diventare così intense da iniziare a interagire tra loro, cambiando il modo in cui il liquido stesso assorbe calore.

Il gruppo di ricerca, coinvolgendo scienziati della Queen Mary University di Londra, Università tecnica statale di Mosca Bauman e Istituto per la fisica delle alte pressioni RAS in Russia, hanno testato le loro scoperte in molti diversi tipi di liquidi e hanno scoperto che questa relazione era universale tra i liquidi.

La scoperta di questa nuova relazione colma il divario tra il comportamento microscopico dei liquidi e la loro proprietà macroscopica chiave:la capacità termica. Suggerisce anche che esiste una regione di temperatura ottimale per le applicazioni di raffreddamento ed è possibile controllare questa regione sintonizzando il modello delle "danze" molecolari.

Professor Stanislav Yurchenko, Professore alla Bauman Moscow State Technical University e autore dello studio, ha dichiarato:"Speriamo di scoprire questa connessione tra eccitazioni collettive e assorbimento di calore, potrebbe fornire un percorso verso la teoria generale dei liquidi, che è una delle sfide più lunghe nella fisica della materia condensata".

Dott. Andrei Sapelkin, docente presso la Scuola di Fisica e Astronomia della Queen Mary, ha aggiunto:"Nonostante siano tutt'intorno a noi i liquidi rimangono uno degli stati meno compresi della materia. Tanto che, a differenza dei casi di solidi e gas, non esiste una teoria microscopica generale dei liquidi che si estenda dalle interazioni atomiche o molecolari all'interno di un liquido fino al livello macroscopico. Con questa scoperta speriamo di colmare questa lacuna".