Επαναστατική ανακάλυψη: Ερευνητές του Μπόχουμ αποκρυπτογραφούν τη δομή του νερού!

Επαναστατική ανακάλυψη: Ερευνητές του Μπόχουμ αποκρυπτογραφούν τη δομή του νερού!

Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Ρουρ στο Μπόχουμ έκαναν μια σημαντική ανακάλυψη διευκρινίζοντας τη δομή του υπερκρίσιμου νερού. Το υπερκρίσιμο νερό, το οποίο εμφανίζεται σε ακραίες θερμοκρασίες και πιέσεις, παρουσιάζει μοναδικές ιδιότητες που μοιάζουν τόσο με υγρό όσο και με αέριο. Αυτή η ανακάλυψη όχι μόνο θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στην κατανόηση των χημικών διεργασιών, αλλά και να προωθήσει πρακτικές εφαρμογές στη βιομηχανία. Νέα από το Πανεπιστήμιο του Ρουρ στο Μπόχουμ αναφέρει ότι οι ερευνητές διέψευσαν μια προηγουμένως υπάρχουσα θεωρία που πρότεινε ότι τα μόρια του νερού ήταν διατεταγμένα σε συστάδες και συνδέονταν με δεσμούς υδρογόνου.

Η ερευνητική ομάδα, αποτελούμενη από τους Δρ. Katja Mauelshagen, Dr. Gerhard Schwaab, Prof. Dr. Αυτός ο συνδυασμός μεθόδων αποκάλυψε ότι τα μόρια του νερού στο υπερκρίσιμο νερό δεν συγκεντρώνονται όπως πιστεύαμε προηγουμένως. Αυτά τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στις 14 Μαρτίου 2025 στο έγκριτο περιοδικό Science Advances.

Λεπτομέρειες υπερκρίσιμου νερού

Το υπερκρίσιμο νερό φτάνει στο ιδιαίτερο σχήμα του στους 375 βαθμούς Κελσίου περίπου και σε πίεση 220 φορές την κανονική πίεση. Σε αυτή την κατάσταση, το νερό αποκτά διάφορες ιδιότητες που μπορούν να χωριστούν σε αέρια και υγρά. Αυτό επιβεβαιώθηκε από πληροφορίες από Χημεία Διαδικτύου διευκρινίζονται περαιτέρω, τα οποία δείχνουν επίσης τη γραμμή Widom, η οποία διαχωρίζει διαφορετικές καταστάσεις υπερκρίσιμου νερού.

Κατά την εξέταση αυτών των διαφορετικών καταστάσεων, οι ερευνητές μπόρεσαν να προσδιορίσουν ότι στο υγρό νερό όλα τα μόρια συνδέονται μέσω δεσμών υδρογόνου, ενώ στο υπερκρίσιμο νερό σχηματίζονται απομονωμένα σμήνη χωρίς τέτοιες συνδέσεις. Αυτές οι διαφορές στο σχηματισμό συστάδων και στη δομή του δεσμού υδρογόνου είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση των φυσικών ιδιοτήτων του νερού σε διαφορετικές καταστάσεις.

Εφαρμογές και νόημα

Η σημασία της έρευνας υπερβαίνει τα ακαδημαϊκά ευρήματα. Το υπερκρίσιμο νερό χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο ως φιλικός προς το περιβάλλον διαλύτης στη βιομηχανία. Αυτή η εφαρμογή θα μπορούσε ενδεχομένως να φέρει επανάσταση σε πολλούς τομείς της χημικής βιομηχανίας. Οι προσομοιώσεις που πραγματοποιήθηκαν στο Υπολογιστικό Κέντρο Leibniz στο Μόναχο υποστηρίζουν τα αποτελέσματα και ρίχνουν φως στη σημασία της δομής του δεσμού υδρογόνου στην υπερκρίσιμη κατάσταση. Αυτή η εργασία χρηματοδοτήθηκε επίσης από το Γερμανικό Ίδρυμα Ερευνών και αποτελεί μέρος του Cluster of Excellence του Ruhr Explores Solvation (RESOLV).

Η ανακάλυψη και οι τεχνολογίες που οδήγησαν σε αυτήν την έρευνα προσφέρουν συναρπαστικές προοπτικές για μελλοντικές εφαρμογές και βαθύτερες γνώσεις για τις ιδιότητες του νερού στην υπερκρίσιμη μορφή του.