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Desde a criação de uma única gota até o fluxo de um rio e o ciclo hidrológico mundial - como a água se liga, e para diferentes superfícies, tem consequências de longo alcance. Examinando a água através de uma nova lente, um grupo de cientistas redefiniu como esse efeito de ligação funciona no nível da menor molécula.
A data, os cientistas acreditam que filmes finos de água crescem camada por camada para formar gotículas de líquido reconhecíveis. Contudo, visualizando gotículas de água em tamanho nano em ação, um novo estudo publicado em Avanços da Ciência transformou este modelo tradicional em sua cabeça.
Ao mapear nanogotículas em partículas minerais individuais, um grupo de pesquisadores da Universidade de Umeå, A Universidade de Yale e o Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico descobriram que o "crescimento" da água começa primeiro perto das bordas defeituosas dos minerais. Então, filmes de água mais espessos são formados, antes que a tensão superficial assuma o controle e envolva a superfície do mineral e forme gotículas de água familiares.
Para fazer suas descobertas, a equipe usou um novo coquetel de microscopia de força atômica (AFM) e lasers infravermelhos no Laboratório de Ciências Moleculares Ambientais do Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico.
"Esta é a primeira vez que conseguimos ver gotas de água diretamente em nanoescala, e para nossa surpresa, encontramos um efeito de ligação seletiva nas bordas dos defeitos das nanopartículas minerais, "diz Sibel Ebru Yalcin, cientista pesquisador trabalhando no Laboratório Malvankar em Yale, e o primeiro autor do estudo.
"Olhando para esta importante questão de uma nova maneira, e na escala nano, realmente resolveu um antigo mistério de como a água se liga aos minerais ", diz o professor Jean-François Boily, especialista líder em química de superfície mineral na Universidade de Umeå.
Seu laboratório concebeu este projeto e teve acesso às instalações de imagem do Laboratório de Ciências Moleculares Ambientais. O grupo Umeå agora está usando essas novas descobertas para explorar como essa ligação seletiva da água afeta os processos naturais que ocorrem nos solos e na atmosfera.