El agua líquida mantiene la vida en la tierra, pero sus propiedades físicas siguen siendo misteriosas entre los investigadores científicos. Recientemente, un equipo de investigadores suizos utilizó las técnicas de espectroscopía de THz existentes para medir el enlace de hidrógeno del agua líquida. Los esfuerzos futuros con esta técnica podrían algún día ayudar a explicar las peculiaridades del aguapropiedades. El equipo informa sus hallazgos en El diario de la física química , de AIP Publishing.
"Lo que hace que este documento sea especial es el aspecto de la espectroscopía THz de un líquido. En el rango de THz, hacemos espectroscopía explícitamente de los grados de libertad intermoleculares del sistema en el estudio, para contrastarlo con los grados de libertad intramoleculares".dijo Peter Hamm, autor del artículo: "Con la espectroscopía THz, podemos observar muy directamente el enlace de hidrógeno entre varias moléculas de agua".
Los investigadores usan la espectroscopía para medir la interacción de la materia con la luz e inferir la composición física de algo. En este experimento, los investigadores excitaron una molécula de tinte disuelta en agua con un pulso láser ultracorto visible, cambiando su distribución de carga. Luego, se midió un pulso THz.la respuesta de las moléculas de agua circundantes en función del tiempo después de ese proceso de excitación.
La espectroscopía THz, que es de frecuencia relativamente baja, permite a los investigadores examinar las fuerzas que existen entre las moléculas de agua. Observar estas fuerzas intermoleculares podría ayudar a los investigadores a comprender las anomalías del agua, porque el enlace de hidrógeno en las moléculas de agua líquida constituye muchas de las propiedades inesperadas del agua, comosu densidad inusual máxima a 4 grados centígrados.
"La respuesta que encontramos en el rango de frecuencia de THz fue sorprendentemente lenta. El agua generalmente se considera un solvente muy rápido con una respuesta en el rango de subpicosegundos, pero encontramos una escala de tiempo de alrededor de 10 picosegundos en el THz", dijo Hamm.Atribuyeron la lentitud de la escala de tiempo a la naturaleza colectiva de la respuesta al agua que se sondeó utilizando la espectroscopía THz.
Hamm aclaró que los investigadores han estado utilizando la espectroscopía THz durante más de 20 años y advirtió optimismo sobre los resultados. "El resultado a menudo ha sido un poco decepcionante porque los espectros THz de líquidos como el agua son extremadamente amplios y borrosos, y es muy difícilpara extraer información de eso ", dijo. Las técnicas resueltas en el tiempo, como en este estudio, podrían superar esa limitación.
A continuación, los investigadores planean usar su método para observar la estructura y la dinámica del agua cuando todavía está líquida, pero por debajo del punto de congelación. Hamm explicó: "Las propiedades especiales del agua se vuelven significativamente más pronunciadas si uno llega a temperaturas por debajo de la congelaciónpunto."
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :