Vsi vemo, da voda vodi elektriko - še posebej tisti, ki so že imeli na primer lep šok med kopeljo z električnim tušem. Vendar neverjetno, kot se morda zdi, da je voda ena najbolj obilnih snovi na planetu, nihče v resnici ni razumel njene lastnosti.

Pojav, ki je vključen v postopek vodenja električne energije - znan kot Grotthussov mehanizem - je razmeroma preprost: voda lahko v osnovi prenaša protone iz ene molekule v drugo prek kisikovih atomov (vidite, kako mehanizem deluje na spodnji sliki). Toda podrobnosti, kako se to točno zgodi, so znanstvenike intrigirale že več kot 200 let!

Grotthussov motor v akciji

Skrivnost razpleten

Po besedah ​​Fione MacDonald iz Science Alert je skrivnost prenehala skupina raziskovalcev, ki jo je vodil profesor kemije na univerzi Yale. Znanstveniki so lahko - prvič v zgodovini - posneli prenos delcev med vodnimi molekuli s pomočjo spektroskopije, tehnike, pri kateri raziskovalci uporabljajo svetlobne žarke za opazovanje obnašanja teh struktur.

Znanstveniki so najprej opazili prenos protona

Natančneje, raziskovalcem je uspelo zamrzniti postopek, v katerem se protoni prenašajo in zajemajo vrsto slik. Po poročanju Fione so znanstveniki zamrznili nekaj molekul težke vode (ali devterijevega oksida) do skoraj absolutne ničle in opazovali, kako se mehanizem dogaja, kot da bi bilo vse v počasnem gibanju.

Opazovanja so znanstvenikom omogočila, da spremljajo zaporedje strukturnih deformacij, ki se pojavijo med prenosom protonov, in to novo znanje lahko privede do večjega razumevanja prevodnosti vode - procesa, ki je ključnega pomena za naše preživetje in za nešteto kemičnih reakcij, ki se odvijajo v telesu. Zemljo

Električna prevodnost vode je temeljnega pomena za življenje na planetu in s pomočjo študija lahko lažje razumemo vesolje okoli nas.

Raziskovalci so nadalje pojasnili, da lahko razumevanje, kako deluje ta postopek, pomaga razjasniti druga vprašanja, povezana z vedenjem vode - na primer njegovo sposobnost, da popolnoma zamrzne pri vrelišču, ko je omejena na ogljikove nanocevke ali zakaj je površina daljša. ali manj kisla od preostale količine.

Skupina znanstvenikov bo nadaljevala poskuse - z uporabo več molekul vode in drugih snovi - da bi videli, kakšna presenečenja prinašajo. Najbolj zanimivo pa je, da nam lahko tovrstne raziskave pomagajo bolje razumeti vesolje, v katerem živimo.

***

Ne pozabite, da mora voda, da postane prevodna, vsebovati nekaj delcev, na primer usedlin ali mineralov - ki ionizirajo molekule in omogočajo, da skozi njo prehajajo električni tokovi. Ko je popolnoma čist, ne vodi električne energije ravno zaradi pomanjkanja prostih delcev.