Cercetătorii au putut crea cea mai curată picătură de apă într-o încercare surprinzător de dificilă

În natură, nu există ceva care s-ar numi o suprafaţă cu adevărat curată. Contactul cu aerul este suficient pentru a acoperi orice material cu un strat subţire de molecule. Acest „praf molecular” poate schimba considerabil proprietăţile unui material, dar totuşi aceste molecule sunt dificil de studiat. Pentru a testa ideea, o nouă metodă de investigaţie a fost dezvoltată de savanţii de la Universitatea Tehnică din Viena: prin crearea gheţii ultra-pure într-un vid şi apoi topirea acesteia, savanţii au putut crea cea mai pură apă, care apoi a fost aplicată pe suprafeţe de dioxid de titan.
Cu ajutorul acestei metode, cercetătorii au arătat că „praful” care schimbă proprietăţile dioxidului de titan este un strat subţire de o singură moleculă ce are în componenţă două a substanţe organice acide: acid acetic şi acidul formic. Descoperirea este surprinzătoare, întrucât există urme extrem de reduse ale existenţei în aer ai acestor acizi. Rezultatele şi detaliile noii metode a fost publicată recent în jurnalul Science.
Cercetătorii au ales o suprafaţă de dioxid de titan (TiO2), întrucât acesta este un mineral abundent folosit deseori ca suprafeţe care se curăţă singure, relatează Phys.
„Pentru a evita impurităţile, experimente precum acesta trebuie realizate în vid”, a precizat Ulrike Diebold autorul studiului şi cercetător la Universitatea Tehnică din Viena. „De aceea, a trebuit să creăm apă care nu a venit în contact cu aerul, apoi să plasăm un strat de dioxid de titan care a fost curăţat atent, la scară atomică”, a adăugat cercetătorul. Sarcina a fost şi mai dificilă dacă avem în vedere faptul că apa se evaporă extrem de rapid în vid, indiferent de temperatură.
Astfel, oamenii de ştiinţă au venit cu o soluţie: au răcit un vârf de dioxid de titan la temperatura de -140 de grade Celsius, iar vaporii de apă ultra-ură au fost eliberaţi în cameră. Apa îngheaţă pe vârful „degetului”, producând cristale mici de gheaţă. Apoi, un strat de dioxid de titan a fost pus sub vârf, iar la topirea gheţii, picăturile cad pe suprafaţă.
Suprafaţa a fost studiată cu ajutorul microscoapelor performante, dar savanţii nu au găsit urme de molecule necunoscute.
descopera.ro