Revolusjonerende oppdagelse: Bochum-forskere tyder vannstruktur!

Revolusjonerende oppdagelse: Bochum-forskere tyder vannstruktur!

Forskere ved Ruhr-universitetet i Bochum har gjort en betydelig oppdagelse ved å belyse strukturen til superkritisk vann. Superkritisk vann, som oppstår ved ekstreme temperaturer og trykk, viser unike egenskaper som ligner både en væske og en gass. Denne oppdagelsen kan ikke bare revolusjonere forståelsen av kjemiske prosesser, men også fremme praktiske anvendelser i industrien. Nyheter fra Ruhr-universitetet i Bochum rapporterer at forskerne tilbakeviste en tidligere eksisterende teori som foreslo at vannmolekyler var ordnet i klynger og forbundet med hydrogenbindinger.

Forskerteamet, bestående av Dr. Katja Mauelshagen, Dr. Gerhard Schwaab, Prof. Dr. Martina Havenith, Dr. Philipp Schienbein og Prof. Dr. Dominik Marx, brukte en kombinasjon av terahertz-spektroskopi og molekylær dynamikksimuleringer. Denne kombinasjonen av metoder avslørte at vannmolekylene i superkritisk vann ikke er gruppert som tidligere antatt. Disse resultatene ble publisert 14. mars 2025 i det prestisjetunge tidsskriftet Science Advances.

Detaljer om superkritisk vann

Superkritisk vann når sin spesielle form ved rundt 375 grader Celsius og et trykk på 220 ganger normalt trykk. I denne tilstanden får vann ulike egenskaper som kan deles inn i gasslignende og væskelignende regimer. Dette ble bekreftet av informasjon fra Internett-kjemi ytterligere avklart, som også peker på Widom-linjen, som skiller forskjellige tilstander av superkritisk vann.

Når de undersøkte disse forskjellige tilstandene, var forskerne i stand til å fastslå at i flytende vann forbinder alle molekyler gjennom hydrogenbindinger, mens det i superkritisk vann dannes isolerte klynger uten slike forbindelser. Disse forskjellene i klyngedannelse og hydrogenbindingsstruktur er avgjørende for å forstå de fysiske egenskapene til vann i forskjellige tilstander.

Applikasjoner og mening

Viktigheten av forskning går utover akademiske funn. Superkritisk vann blir i økende grad brukt som et miljøvennlig løsemiddel i industrien. Denne applikasjonen kan potensielt revolusjonere mange områder av den kjemiske industrien. Simuleringene utført ved Leibniz Computing Center i München støtter resultatene og kaster lys over viktigheten av hydrogenbindingsstrukturen i den superkritiske tilstanden. Dette arbeidet ble også finansiert av den tyske forskningsstiftelsen og er en del av Ruhr Explores Solvation (RESOLV) Cluster of Excellence.

Oppdagelsen og teknologiene som førte til denne forskningen gir spennende utsikter for fremtidige anvendelser og dypere innsikt i egenskapene til vann i dets superkritiske form.