Scoperta rivoluzionaria: i ricercatori di Bochum decifrano la struttura dell'acqua!

Scoperta rivoluzionaria: i ricercatori di Bochum decifrano la struttura dell'acqua!

I ricercatori dell’Università della Ruhr di Bochum hanno fatto una scoperta significativa chiarendo la struttura dell’acqua supercritica. L'acqua supercritica, che si trova a temperature e pressioni estreme, presenta proprietà uniche che assomigliano sia a un liquido che a un gas. Questa scoperta potrebbe non solo rivoluzionare la comprensione dei processi chimici, ma anche promuovere applicazioni pratiche nell’industria. Notizie dall'Università della Ruhr di Bochum riferisce che i ricercatori hanno confutato una teoria precedentemente esistente che proponeva che le molecole d'acqua fossero disposte in cluster e collegate da legami idrogeno.

Il gruppo di ricerca, composto dalla Dott.ssa Katja Mauelshagen, dal Dott. Gerhard Schwaab, dalla Prof.ssa Dott.ssa Martina Havenith, dal Dott. Philipp Schienbein e dal Prof. Dott. Dominik Marx, ha utilizzato una combinazione di spettroscopia terahertz e simulazioni di dinamica molecolare. Questa combinazione di metodi ha rivelato che le molecole d’acqua nell’acqua supercritica non sono raggruppate come si pensava in precedenza. Questi risultati sono stati pubblicati il ​​14 marzo 2025 sulla prestigiosa rivista Science Advances.

Dettagli dell'acqua supercritica

L'acqua supercritica raggiunge la sua forma speciale a circa 375 gradi Celsius e ad una pressione pari a 220 volte la pressione normale. In questo stato, l'acqua assume varie proprietà che possono essere suddivise in regimi simili a gas e liquidi. Ciò è stato confermato dalle informazioni di Chimica di Internet ulteriormente chiariti, che puntano anche alla linea di Widom, che separa diversi stati dell'acqua supercritica.

Esaminando questi diversi stati, i ricercatori sono stati in grado di determinare che nell'acqua liquida tutte le molecole si collegano tramite legami idrogeno, mentre nell'acqua supercritica si formano cluster isolati senza tali connessioni. Queste differenze nella formazione dei cluster e nella struttura dei legami idrogeno sono cruciali per comprendere le proprietà fisiche dell’acqua nei diversi stati.

Applicazioni e significato

L’importanza della ricerca va oltre i risultati accademici. L’acqua supercritica viene sempre più utilizzata come solvente ecologico nell’industria. Questa applicazione potrebbe potenzialmente rivoluzionare molti settori dell’industria chimica. Le simulazioni effettuate presso il Leibniz Computing Center di Monaco supportano i risultati e fanno luce sull'importanza della struttura del legame idrogeno nello stato supercritico. Questo lavoro è stato finanziato anche dalla Fondazione tedesca per la ricerca e fa parte del cluster di eccellenza Ruhr Explores Solvation (RESOLV).

La scoperta e le tecnologie che hanno portato a questa ricerca offrono prospettive entusiasmanti per applicazioni future e approfondimenti sulle proprietà dell’acqua nella sua forma supercritica.