Científicos do CiQUS descobren un novo tipo de líquido
Científicos da USC no Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares (CiQUS) acaban de demostrar a formación de novas estruturas supramoleculares en disolucións acuosas, o que abre a porta a un novo tipo de líquidos con novas propiedades fisicoquímicas. O traballo froito da colaboración entre diferentes grupos de investigación do centro, publicouse na revista Angewandte Chemie.
“Se puidésemos observar o comportamento das moléculas de auga cunha cámara ultrarrápida, veriamos que cada unha delas está unida a outras catro moléculas, formando un tetraedro”, explican os científicos. Esta estrutura é dinámica, mantense estable durante un período de tempo moi curto, reorganizándose continuamente ao tratarse dun líquido. “As propiedades físicas e químicas da auga dependen en gran medida da devandita estrutura, de que as distancias e ángulos entre as moléculas de auga que forman ese tetraedro non se vexan alteradas”, apuntan. “E iso é exactamente o que sucede cando disolvemos compostos orgánicos en auga líquida, destorcendo a súa estrutura molecular nun fenómeno coñecido como solvatación hidrofóbica”, continúan.
Nesta ocasión, os investigadores descubriron unha forma de reordenar as moléculas de auga que xera un novo tipo de fluído. "Demostramos que utilizando moléculas orgánicas cunha disposición particular das súas cadeas hidrocarbonadas podemos inducir unha estruturación das moléculas de auga diferente ás que coñecemos" sinala Francisco Rivadulla, coautor do traballo. Xunto ao grupo de María Giménez-López comprobaron que a velocidade de transferencia de enerxía en forma de calor ou a velocidade de transmisión de son nesta nova substancia é moito menor que na auga pura. Tamén a súa compresibilidade ou a capacidade calorífica mostran un comportamento singular, o que aumenta o seu interese en numerosas aplicacións tecnolóxicas.
A colaboración entre ambos os dous grupos de investigación do CiQUS foi clave neste descubrimento. "Estabamos a estudar este fluído molecular cando nos demos conta da ausencia dos puntos de fusión e conxelación que normalmente se atopan na auga mediante medicións calorimétricas. Empregando resonancia magnética nuclear, tamén podiamos observar difusións anormalmente lentas dos catións disolvidos" explica Giménez-López, á fronte do grupo FunNanoMat LAB. Ao mesmo tempo, o laboratorio de Química de Materia Condensada liderado por Rivadulla atopábase investigando a posibilidade de utilizar a condutividade térmica para determinar cambios na estrutura dos líquidos e outras fases condensadas non cristalinas. A complementariedade e experiencia de ambos os dous grupos na materia abriu deste xeito unha posibilidade única para entender e evidenciar de forma conxunta as pouco usuais propiedades deste novo fluído.