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El agua no es lo que pensábamos: el descubrimiento que obligará a reescribir los últimos 300 años

Un reciente estudio sugiere que las moléculas de agua en la superficie del agua salada podrían adoptar una disposición lineal.

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Durante décadas, los científicos han dedicado incansables esfuerzos a desentrañar los misterios que rodean la composición y el comportamiento de los océanos del mundo. 

Ahora, con pleno conocimiento de la función crucial que desempeñan en el sistema climático y los ciclos químicos de nuestro planeta, los investigadores han revelado un descubrimiento que cuestiona todo lo que se conocía hasta el momento.

El descubrimiento que podría cambiar todo lo que sabemos sobre las moléculas de agua. Fuente: Shutterstock. 

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Las moléculas de agua pueden existir en forma lineal

Investigadores provenientes del Reino Unido y Alemania han difundido un descubrimiento a través de la revista Nature Chemistry que desafía las nociones convencionales. 

Las relaciones entre las moléculas de agua y el aire en áreas claves para los procesos climáticos han sido objeto de significativas respuestas. La evaporación del agua del océano, por ejemplo, tiene un papel fundamental en la química atmosférica

Hasta ahora, los detalles específicos sobre las reacciones microscópicas en estas áreas permanecían en la oscuridad. No obstante, desafiando la suposición de que las moléculas de agua en las superficies de agua salada adoptaban una disposición específica, el equipo de científicos demostró lo opuesto.

A lo largo de décadas, ha sido ampliamente enseñado y aceptado que una molécula de agua está constituida por dos átomos de hidrógeno que se unen a un átomo central de oxígeno, dando lugar a una estructura en forma de V.

Sin embargo, mediante el uso de técnicas avanzadas de imagen y simulaciones computarizadas, se ha evidenciado que las moléculas de agua pueden presentarse en una disposición lineal, con el átomo de oxígeno alineado entre los dos átomos de hidrógeno. 

El descubrimiento que pone en jaque todo lo que sabemos sobre los océanos. Fuente: Shutterstock

Las moléculas de agua en la superficie del agua salada pueden adoptar nuevas formas

Los investigadores emplearon una versión mejorada de una técnica láser llamada generación de frecuencia suma vibratoria (VSFG) para hacer su descubrimiento. 

Esta técnica permitió medir las vibraciones moleculares en escalas diminutas con una precisión notable. Identificar la carga eléctrica de los iones contribuyó a entender cómo estas moléculas interactúan en su entorno, ya que la disposición molecular ofrece información clave sobre sus interacciones.

"Estas interfaces están presentes en todo el planeta, así que investigarlas no solo contribuye a nuestra comprensión básica, sino que también podría llevar al desarrollo de dispositivos y tecnologías más avanzados", señaló el físico molecular Mischa Bonn del Instituto Max Planck para la Investigación de Polímeros. 

Las conclusiones de esta investigación resultan sorprendentes. Contrariamente a la creencia previa de que los iones conformaban una doble capa eléctrica, orientando las moléculas de agua en una única dirección, el estudio revela una situación totalmente distinta.

Los iones positivos (cationes) y negativos (aniones) se hallan en una concentración baja en la interfaz entre el agua y el aire. Además, tanto los cationes como los aniones tienen la capacidad de orientar las moléculas de agua tanto hacia arriba como hacia abajo, desafiando de manera directa los modelos preexistentes.

"Queremos destacar que la distribución de iones en la superficie de soluciones de electrolitos simples es diferente de lo que se creía anteriormente", aseguró Yair Litman del Departamento de Química Yusuf Hamied, coautor principal del estudio. 

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