Учебники придется переписать: оказалось, что мы ничего не знаем о свойствах воды

Научные модели пересматриваются исследователями по мере того, как появляются более продвинутые аналитические методы. Одним из последних таких объектов стала вода, а точнее то, как молекулы организованы на поверхности соленой воды, пишет Science Alert.

Ученые из Кембриджского университета и Института исследований полимеров Макса Планка выяснили, что электрически заряженные частицы или ионы остаются неактивными на самой поверхности раствора, что идет в разрез с общепринятой моделью. Вместо этого ионы располагаются в более глубоком слое воды.

Исследователи из Кембриджского университета пишут, что такое открытие потребует переосмысления темы в учебниках.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

"Результаты нашей работы показали, что поверхность растворов простых электролитов имеет другое распределение ионов, чем считалось ранее, и что обогащенная ионами подповерхность определяет, как организована область их взаимодействия", — говорит химик-теоретик Яир Литман из Кембриджского университета.

В эксперименте команда использовали усовершенствованный метод генерации суммарной частоты колебаний (VSFG). Вместе с моделями, которые полагаются на нейронные сети, такая улучшенная методика помогла увидеть, имеют ли ионы на поверхности положительный заряд (катионы) или отрицательный заряд (анионы).

Кроме открытия подповерхностного слоя ионов, исследование также показало, что ионы могут быть ориентированы как вверх, так и вниз (физическое расположение молекул), а не только в одном направлении, как считалось ранее.

"На самой поверхности находятся несколько слоев чистой воды, далее слой с ионами, а в самом конце основной раствор соли", — объясняет Литман.

В целом, эксперимент показал, что именно происходит на границах большинства простых растворов жидких электролитов. Молекулярное расположение определяет, как они будут реагировать с окружающей средой.

Понимание этих слоев может стать основой для создания других моделей, например, для поверхности океана, что жизненно важно для понимания последствий изменения климата.

"Такие типы взаимодействия встречают повсюду на планете, поэтому их изучение не только улучшит наши фундаментальные знания, но и может привести к созданию более совершенных устройств и технологий", — подытожил молекулярный физик Миша Бонн из Института исследования полимеров Макса Планка.

Напомним, ученые научились эффективнее перемещать ионы лития. По мнению исследователей, это настоящий прорыв в способах хранения энергии и значительный прогресс в скоростной зарядке аккумуляторов.