p Pesquisadores da AMOLF e da Swiss EPFL mostraram que a superfície de minúsculas gotas de água cercadas por uma substância hidrofóbica como o óleo é surpreendentemente ordenada. Em temperatura ambiente, as moléculas de água da superfície dessas gotículas têm interações muito mais fortes do que em uma superfície de água normal. Isso pode lançar uma nova luz sobre uma variedade de ambientes processos biológicos e até geológicos. p Gotas de água de tamanho nanométrico estão por toda parte - no ar como gotículas ou aerossóis, em medicamentos produzidos industrialmente, e dentro de rochas e campos de petróleo. Para entender o comportamento dessas quedas, é preciso saber como eles interagem com seu ambiente hidrofóbico. Essa interação ocorre na interface de gota curva, uma região sub-nanométrica que circunda a pequena bolsa de água. Pesquisadores da EPFL, em colaboração com o instituto AMOLF da Holanda, descobriram que as moléculas na superfície das gotas eram muito mais ordenadas do que o esperado. Seus resultados surpreendentes foram publicados em Nature Communications . Eles pavimentam o caminho para uma melhor compreensão da atmosfera, processos biológicos e geológicos.

p Perspectiva única sobre gotículas minúsculas

p Na EPFL, Sylvie Roke desenvolveu um método único para examinar a superfície de gotículas com um milésimo da espessura de um cabelo humano, com um volume de um atólitro (10 ^-18 litros). "O método envolve a sobreposição de pulsos de laser ultracurtos em uma mistura de gotículas de água em óleo líquido e a detecção de fótons que estão espalhados apenas pela interface", explica Roke. "Esses fótons têm a frequência de soma dos fótons que chegam e, portanto, são de uma cor diferente. Com essa cor recém-gerada, podemos determinar a estrutura da interface. "

p Ligação de hidrogênio tão forte quanto no gelo

p A superfície das gotículas de água acaba sendo muito mais ordenada do que a da água normal, e é comparável à água super-resfriada em que as moléculas têm interações de ligações de hidrogênio muito fortes. No gelo, essas interações levam a uma configuração tetraédrica estável em torno de cada molécula de água. Surpreendentemente, esse tipo de estrutura foi encontrado na superfície das gotículas mesmo em temperatura ambiente - 50 ° C acima, onde normalmente apareceria.

p Processos químicos

p Esta pesquisa fornece informações valiosas sobre as propriedades das gotas de água nanométricas. “As propriedades químicas dessas gotas dependem de como as moléculas de água estão organizadas na superfície, então é muito importante entender o que está acontecendo lá, ", explicou Roke. Pesquisas adicionais poderiam ter como alvo as propriedades de superfície das gotículas de água com a adição de sal, um modelo mais realista de aerossóis marinhos que consistem em água salgada cercada por um ambiente hidrofóbico. O sal pode melhorar a rede de água ou reduzir sua resistência. "Ou, pode não fazer absolutamente nada. Dados os resultados surpreendentes encontrados aqui, podemos apenas especular, "diz Roke.