Química Cotidiana

Científicos han descubierto la pérdida de la polarizabilidad del agua

cuando se encuentra en capas muy delgadas pierde su polarizabilidad.

El agua es un líquido fundamental para que pueda existir la vida, y entre sus muchas características está, que posee una potente respuesta a la aplicación de un campo eléctrico. Sin embargo, se ha descubierto que cuando se encuentra en capas muy delgadas pierde su polarizabilidad.

Un grupo de investigadores entre los cuales se encuentran el Premio Nobel de Física André Geim y la Dra. Laura Fumagalli, quienes están adscritos al National Graphene Institute en la  Universidad de Manchester en el Reino Unido, en conjunto con colegas pertenecientes a la Universidad de Barcelona y al National Institute for Materials Science de Japón, han realizado un interesante hallazgo.

Los científicos en cuestión, detectaron que cuando el agua se encuentra en capas delgadas de unas pocas moléculas de grosor, su comportamiento es totalmente distinto al del agua normal que se conoce.

Características de la polarizabilidad del agua

Con el uso de técnicas novedosas, los investigadores tuvieron la oportunidad de realizar una medición de las propiedades dieléctricas del agua, con solo unas pocas moléculas de grosor.

Con esta medición, se pudo demostrar que esta capa de agua de grosor atómico, cuando se encuentra en la cercanía de superficies sólidas no tiene respuesta alguna ante un campo eléctrico.

Resolviendo la controversia en relación a la polarizabilidad del agua

Desde hace algún tiempo, muchas investigaciones intentaron conocer el comportamiento del agua en una escala microscópica en presencia de superficies sólidas, otras sustancias y macromoléculas, pero no habían tenido éxito en esa tarea.

De acuerdo a la Dra. Laura Fumagalli, todas las superficies se encuentran cubiertas por una delgada capa de agua, la cual posee pocos átomos de grosor, no es posible verla, pero si se encuentra allí.

cuya constante dieléctrica es anormalmente alta. En cuanto al comportamiento del agua superficial, existía la suposición de que este era distinto al del agua normal, cuya constante dieléctrica es anormalmente alta. Sin embargo, se presumía que el agua en finas capas podría tener una respuesta reducida, pero aún no se había podido determinar ese valor.

Entonces, los investigadores con el uso de novedosas herramientas como la creación de canales especiales de solo unos angstroms de tamaño, los cuales posibilitaban el acomodo de unas pocas capas de agua, se dieron a la tarea de realizar la medición.

Es conveniente señalar, que un angstrom es una décima de  un nanómetro. Una vez creados los canales especiales y teniendo el agua acomodada en ellos, se procedió a realizar una nueva medición para conocer la constante dieléctrica del agua contenida en ellos.

Lo que encontraron fue una respuesta eléctrica debilitada del agua confinada en estos nanocanales, es decir, que esa agua estaba literalmente muerta y totalmente imposibilitada de detectar cualquier campo eléctrico externo.

De acuerdo a este resultado, se evidencia que cuando existen grandes volúmenes de agua, su comportamiento es distinto al que se produce cuando la capa de agua es muy delgada.

Esto se convierte en un elemento que exalta la curiosidad académica, lo cual propicia la teoría que señala que las interacciones eléctricas de las moléculas de agua poseen un importante papel en la formación de las moléculas biológicas, entre las que se encuentran las  proteínas, lo que colabora en la comprensión del papel que desempeña en agua en los procesos tecnológicos.

Fuente: Las propiedades del agua cambian en la nanoescala

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