Nouvelle compréhension de la diffusion de l’eau qui défie les modèles classiques
Une étude pionnière publiée dans la revue Nature Chemistry met en lumière une perspective différente sur la diffusion des molécules d’eau à la surface de l’eau salée, remettant ainsi en question les modèles traditionnels. La recherche, menée par une équipe de l’Université de Cambridge et de l’Institut Max Planck, révèle une organisation différente des ions et des molécules d’eau à la surface des solutions salines, également connues sous le nom de solutions électrolytiques, allant à l’encontre des concepts scientifiques habituels.
Les interactions fondamentales liées aux conditions climatiques et aux changements environnementaux se déroulent à la surface de l’eau, où les molécules d’eau réagissent avec l’air. Par exemple, l’évaporation de l’eau des océans est un élément crucial de la chimie de l’atmosphère. L’étude de ces interactions devrait améliorer la capacité des scientifiques à comprendre l’impact humain sur la Terre et comment aborder les effets négatifs si cela s’avère possible.
La compréhension précise des interactions microscopiques à l’interface entre l’eau et l’air est au cœur de débats intenses et prolongés. Dans la méthode traditionnelle, la technique du « Sum Frequency Generation Vibrational Spectroscopy » (VSFG) est utilisée avec l’aide de rayonnement laser. Cette technique permet de mesurer l’intensité du signal des vibrations moléculaires présentes à la surface, mais elle échoue à mesurer le type de signal et si celui-ci est positif ou négatif, ce qui rend difficile l’obtention de résultats complets et satisfaisants.
De plus, l’utilisation des seules données expérimentales peut également conduire à des résultats ambigus. En revanche, la nouvelle technique employée aborde la question du type de signal en développant la technique précédente et en ajoutant des modèles informatiques avancés pour simuler les interactions chimiques dans différents scénarios.
Les résultats ont montré que les ions positifs (cations) et les ions négatifs (anions) sont épuisés de la surface qui sépare l’eau de l’air. Cela contredit les méthodes des manuels scolaires, et en fait, les ions électrolytiques guident les molécules d’eau vers le haut et vers le bas.
Les chercheurs suggèrent qu’au sommet de la surface, il existe quelques couches d’eau pure, suivies d’une couche riche en ions, puis de la solution saline.
L’importance de cette étude réside dans la réalisation de conclusions réelles sur la relation des facteurs externes avec l’eau, et la compréhension des changements qui surviennent à n’importe quelle étendue d’eau, comme les mers et les océans, en raison de l’atmosphère. Les eaux ici sont un réservoir d’informations et de vérités sur l’histoire de la planète depuis des millions d’années.