Revolutionær opdagelse: Bochum-forskere dechifrerer vandstruktur!

Revolutionær opdagelse: Bochum-forskere dechifrerer vandstruktur!

Forskere ved Ruhr-universitetet i Bochum har gjort en betydelig opdagelse ved at belyse strukturen af ​​superkritisk vand. Superkritisk vand, som opstår ved ekstreme temperaturer og tryk, udviser unikke egenskaber, der ligner både en væske og en gas. Denne opdagelse kunne ikke kun revolutionere forståelsen af ​​kemiske processer, men også fremme praktiske anvendelser i industrien. Nyheder fra Ruhr Universitetet i Bochum rapporterer, at forskerne tilbageviste en tidligere eksisterende teori, der foreslog, at vandmolekyler var arrangeret i klynger og forbundet med brintbindinger.

Forskerholdet, bestående af Dr. Katja Mauelshagen, Dr. Gerhard Schwaab, Prof. Dr. Martina Havenith, Dr. Philipp Schienbein og Prof. Dr. Dominik Marx, brugte en kombination af terahertz-spektroskopi og simulering af molekylær dynamik. Denne kombination af metoder afslørede, at vandmolekylerne i superkritisk vand ikke er klynget som tidligere antaget. Disse resultater blev offentliggjort den 14. marts 2025 i det prestigefyldte tidsskrift Science Advances.

Detaljer om superkritisk vand

Superkritisk vand når sin specielle form ved omkring 375 grader Celsius og et tryk på 220 gange normalt tryk. I denne tilstand antager vand forskellige egenskaber, der kan opdeles i gaslignende og væskelignende regimer. Dette blev bekræftet af oplysninger fra Internetkemi yderligere præciseret, som også peger på Widom-linjen, som adskiller forskellige tilstande af superkritisk vand.

Da forskerne undersøgte disse forskellige tilstande, kunne forskerne fastslå, at i flydende vand forbindes alle molekyler gennem hydrogenbindinger, mens der i superkritisk vand dannes isolerede klynger uden sådanne forbindelser. Disse forskelle i klyngedannelse og hydrogenbindingsstruktur er afgørende for at forstå de fysiske egenskaber af vand i forskellige tilstande.

Anvendelser og betydning

Vigtigheden af ​​forskning går ud over akademiske resultater. Superkritisk vand bliver i stigende grad brugt som et miljøvenligt opløsningsmiddel i industrien. Denne applikation kan potentielt revolutionere mange områder af den kemiske industri. Simuleringerne udført på Leibniz Computing Center i München understøtter resultaterne og kaster lys over vigtigheden af ​​brintbindingsstrukturen i den superkritiske tilstand. Dette arbejde blev også finansieret af den tyske forskningsfond og er en del af Ruhr Explores Solvation (RESOLV) Cluster of Excellence.

Opdagelsen og teknologierne, der førte til denne forskning, giver spændende perspektiver for fremtidige anvendelser og dybere indsigt i vandets egenskaber i dets superkritiske form.