Підручники доведеться переписати: виявилося, що ми нічого не знаємо про властивості води

Наукові моделі переглядаються дослідниками в міру того, як з'являються більш просунуті аналітичні методи. Одним з останніх таких об'єктів стала вода, а точніше те, як молекули організовані на поверхні солоної води, пише Science Alert.

Вчені з Кембриджського університету та Інституту досліджень полімерів Макса Планка з'ясували, що електрично заряджені частинки або іони залишаються неактивними на самій поверхні розчину, що йде в розріз із загальноприйнятою моделлю. Замість цього іони розташовуються в глибшому шарі води.

Дослідники з Кембриджського університету пишуть, що таке відкриття вимагатиме переосмислення теми в підручниках.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

"Результати нашої роботи показали, що поверхня розчинів простих електролітів має інший розподіл іонів, ніж вважали раніше, і що збагачена іонами підповерхня визначає, як організовано область їхньої взаємодії", — каже хімік-теоретик Яїр Літман із Кембриджського університету.

В експерименті команда використовувала вдосконалений метод генерації сумарної частоти коливань (VSFG). Разом із моделями, які покладаються на нейронні мережі, така поліпшена методика допомогла побачити, чи мають іони на поверхні позитивний заряд (катіони) або негативний заряд (аніони).

Крім відкриття підповерхневого шару іонів, дослідження також показало, що іони можуть бути орієнтовані як вгору, так і вниз (фізичне розташування молекул), а не тільки в одному напрямку, як вважалося раніше.

"На самій поверхні знаходяться кілька шарів чистої води, далі шар з іонами, а в самому кінці основний розчин солі", — пояснює Літман.

Загалом, експеримент показав, що саме відбувається на кордонах більшості простих розчинів рідких електролітів. Молекулярне розташування визначає, як вони реагуватимуть з навколишнім середовищем.

Розуміння цих шарів може стати основою для створення інших моделей, наприклад, для поверхні океану, що життєво важливо для розуміння наслідків зміни клімату.

"Такі типи взаємодії зустрічають всюди на планеті, тому їхнє вивчення не тільки поліпшить наші фундаментальні знання, а й може призвести до створення досконаліших пристроїв і технологій", — підсумував молекулярний фізик Міша Бонн з Інституту дослідження полімерів Макса Планка.

Нагадаємо, вчені навчилися ефективніше переміщати іони літію. На думку дослідників, це справжній прорив у способах зберігання енергії та значний прогрес у швидкісній зарядці акумуляторів.