A água é onipresente e essencial para a vida. No entanto, informações experimentais sobre seu comportamento no nível atômico - acima de tudo como ele interage com as superfícies - são escassas. Graças a um novo método experimental, Os pesquisadores da TU Graz já forneceram insights sobre o movimento em nível atômico das moléculas de água, que eles esboçam em um papel em Nature Communications .

A água é uma substância misteriosa. Compreender seu comportamento em escala atômica continua sendo um desafio para os experimentalistas, pois os átomos leves de hidrogênio e oxigênio são difíceis de observar com sondas experimentais convencionais. Isso é especialmente verdadeiro quando se tenta observar o movimento microscópico de moléculas de água individuais que ocorre em uma escala de tempo de pico-segundo.

Conforme relatado em seu jornal, pesquisadores do grupo Exotic Surfaces do Instituto de Física Experimental da TU Graz uniram forças com colegas do Laboratório Cavendish da Universidade de Cambridge, a Universidade de Surrey e a Universidade Aarhus.

Juntos, eles fizeram avanços significativos, realizar pesquisas sobre o comportamento da água em um material que atualmente desperta particular interesse:o isolante topológico telureto de bismuto.

Este composto pode ser usado para construir computadores quânticos. O vapor de água seria, então, um dos fatores ambientais aos quais as aplicações baseadas em telureto de bismuto podem ser expostas durante a operação.

No decorrer de sua pesquisa, a equipe usou uma combinação de um novo método experimental chamado espectroscopia spin-eco de hélio e cálculos teóricos. A espectroscopia de spin-eco de hélio utiliza átomos de hélio de energia muito baixa, o que permite que o movimento de moléculas de água isoladas seja observado sem interrupção.

Os pesquisadores descobriram que as moléculas de água se comportam de forma completamente diferente no telureto de bismuto em comparação com os metais convencionais. Eles relatam evidências claras de interações repulsivas entre as moléculas de água, o que é contrário à expectativa de que as interações atrativas dominam o comportamento e a agregação da água nas superfícies.

O telureto de bismuto parece ser insensível à água, o que é uma vantagem para aplicações em condições ambientais típicas. Existem planos para outros experimentos em superfícies estruturadas de forma semelhante, pretende esclarecer se o movimento das moléculas de água é atribuível a características específicas da superfície em questão.