Ryhmä tutkijoita havaitsi ensimmäistä kertaa epätavallisen vesimolekyylien vuorovaikutuksen atomitasolla
Kansainvälinen tieteellinen ryhmä, joka koostui National Accelerator Laboratoryn (SLAC USA), Stanfordin ja Tukholman yliopistojen edustajista, suoritti ensimmäistä kertaa historiassa suora havainto prosessista, jonka aikana vesimolekyylin muodostavat vetyatomit ovat vuorovaikutuksessa vierekkäisten molekyylien kanssa lasersäteen aiheuttaman virityksen aikana Sveta.
Ja näin havaittiin epätavallinen vaikutus, jonka aikana vetyatomit houkuttelivat naapurimolekyylien happiatomeja, ja sitten ne karkotettiin voimalla.
Yksinkertainen vesi ja sen monimutkaiset vuorovaikutukset
Me kaikki tiedämme hyvin, että jokainen vesimolekyyli koostuu yhdestä happiatomista ja pari vetyatomia. Tässä tapauksessa vetysidosten verkosto, joka toimii positiivisesti varautuneiden vetyatomien ja Naapurimolekyylien negatiivisesti varautuneet happiatomit sisältävät lukemattoman määrän vesimolekyylejä yhdessä.
Juuri tämä pahamaineinen vetysidosten verkosto on "syyllinen" veden tällaisiin salaperäisiin ominaisuuksiin, mutta tähän asti tutkijat eivät voi todistaa tätä visuaalisesti.
Uudessa tieteellisessä työssä insinöörit pystyivät ensimmäistä kertaa historiassa havaitsemaan visuaalisesti, kuinka vetysidosten verkoston reaktio energiaimpulssilla on kriittinen riippuvuus vetyatomien jakautumisen kvanttimekaanisesta luonteesta äänenvoimakkuutta.
Joten kokeilun aikana vuorovaikutuksen visualisoimiseksi tutkijat käyttivät SLAC MeV-UED -laitetta, joka on lähinnä nopea elektroninen kamera ", joka pystyy kiinnittämään pieniä molekyylien liikkeitä johtuen elektronivirran hajaantumisvaikutuksesta esine.
Niinpä tutkijat ovat aiemmin luoneet vain 100 nanometrin paksuisia vesivirtoja ja valaisseet ne infrapunalaservalolla, joka sai molekyylit kirjaimellisesti värähtelemään.
Sen jälkeen tiedemiehet alkoivat lähettää lyhyitä suuren energian elektronien pulsseja "virittyneisiin" vesimolekyyleihin.
Niinpä tällaisen käsittelyn aikana insinöörit saivat kuvia molekyylien muuttuvasta atomirakenteesta riittävän korkealla resoluutiolla.
Analysoituaan saadut kuvat insinöörit havaitsivat, että kun vesimolekyyli siirtyy värähtelyprosessiin, sen vetyatomi aluksi houkuttelee naapurimolekyylin happiatomia itseensä ja vasta sitten hylkii sen tällä tavalla äskettäin saadulla vauhdilla lisäämällä molekyylien välistä etäisyys.
Tässä tapauksessa atomien vetovoima tapahtui 80 femtosekunnissa, ja koko vetovoima-karkotusprosessi kesti enintään 1 pikosekunnin.
Tämä tutkimus mahdollistaa paremman ymmärryksen vetysidoksista näennäisesti yksinkertaisessa, mutta itse asiassa vähiten tutkitussa nesteessä, kuten vedessä. Ja myös ymmärtää monien liuosvaiheessa tapahtuvien kemiallisten reaktioiden luonne.
Tutkijat ovat jakaneet tehdyn työn tulokset Nature -lehden sivuille.
Jos pidit materiaalista, arvioi se ja älä unohda tilata kanavaa. Kiitos huomiostasi!