El agua es una sustancia misteriosa. Comprender cómo se comporta a nivel atómico sigue siendo un desafío para los físicos experimentales, ya que los átomos ligeros de hidrógeno y oxígeno son difíciles de observar utilizando métodos experimentales convencionales. Esto es especialmente cierto para cualquier investigador que quiera estudiar elMovimientos microscópicos de moléculas de agua individuales que salen de una superficie en cuestión de picosegundos. Como informan en su artículo, titulado 'Difusión nanoscópica de agua en un aislante topológico', investigadores del grupo de trabajo de Superficies Exóticas en el Instituto de Física Experimental de TU Grazunieron fuerzas con sus homólogos del Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge, la Universidad de Surrey y la Universidad de Aarhus. Juntos, lograron avances significativos, realizando investigaciones sobre el comportamiento del agua en un material que actualmente atrae un interés particular: un aislante topológico llamadotelururo de bismuto Este compuesto podría usarse para construir una computadora cuánticas.El vapor de agua sería uno de los factores ambientales a los que las aplicaciones basadas en telururo de bismuto podrían estar expuestas durante la operación.
En el curso de su investigación, el equipo utilizó una combinación de un nuevo método experimental llamado espectroscopía de eco de espín de helio y cálculos teóricos. La espectroscopía de eco de espín de helio utiliza átomos de helio de muy baja energía que permiten observar moléculas de agua aisladas sinLos investigadores descubrieron que las moléculas de agua se comportan de manera completamente diferente en el telururo de bismuto en comparación con los metales convencionales. En estos metales, se pueden observar interacciones atractivas entre las moléculas de agua, que conducen a acumulaciones en forma de películas.Lo opuesto es el caso de los aislantes topológicos: las moléculas de agua se repelen entre sí y permanecen aisladas en la superficie.
El telururo de bismuto parece ser impermeable al agua, lo cual es una ventaja para las aplicaciones expuestas a las condiciones ambientales típicas. Existen planes para realizar más experimentos en superficies estructuradas de manera similar, con el objetivo de aclarar si el movimiento de las moléculas de agua es atribuible a condiciones específicascaracterísticas de la superficie en cuestión.
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Materiales proporcionado por Universidad de Tecnología de Graz . Original escrito por Birgit Baustädter. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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