Новый метод обещает стать важным инструментом для науки, позволяя получать информацию о водородных связях и их значении не только в воде, но и в других жидкостях и биологических системах.
Исследователи Швейцарской федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) впервые напрямую зафиксировали взаимодействие молекул воды на уровне водородных связей. Работа ученых раскрывает детали электронных и ядерных квантовых эффектов в воде, ранее доступных только через теоретические симуляции.
Вода, одна из ключевых субстанций на Земле, обязана своими уникальными свойствами водородным связям, которые формируются между молекулами H₂O. В процессе такого взаимодействия атомы кислорода и водорода обмениваются электронным зарядом, создавая трехмерную сеть, влияющую на плотность, текучесть и другие характеристики воды. Ранее квантовые явления, связанные с этим обменом, можно было изучать только через модели и симуляции.
Ученым из EPFL удалось напрямую наблюдать эти эффекты с помощью нового метода, получившего название коррелированной вибрационной спектроскопии (CVS), который позволяет различать молекулы, которые принимают или не принимают участие в образовании водородных связей. Тадиционные методы спектроскопии регистрируют вибрации всех молекул сразу, но CVS позволяет получать индивидуальные спектры для каждой молекулы. Это помогает точно измерять количество заряда, участвующего в водородных связях, а также оценивать их прочность.
Источник: hi-tech.mail.ru
