Широко известный феномен можно увидеть в действии, когда сотни оленей во время таяния льда были убиты ударом молнии. Вода – хороший проводник электричества, но точный принцип, по которому отдельные молекулы проходят сквозь положительный заряд, отследить сложно.

Мы знаем, что вода проводит электричество при помощи процесса, названного механизмом Гротгуса. Он был впервые открыт в 1806 немецким химиком Теодором Гротгусом. Этот механизм является процессом, который улавливает то, как протоны прорываются сквозь жидкость через сеть сдвигающихся свободных связей, соединяющих отдельные молекулы воды.

Но так как протоны передаются к соседним молекулам практически мгновенно, процесс является слишком быстрым, а вибрации между молекулами слишком сильными.

Ученые из Йельского университета работали над тем, чтобы адаптировать спектроскопию для наблюдения за тем, как молекулы направляют протоны к следующему в линии. Они добились прогресса в заморозке химического процесса, его замедлении, что дает им время визуализировать молекулы в работе. Во время исследования они сделали снимки, которые были слишком расплывчатыми из-за вибрации химических связей.

Именно поэтому команда изменила свой подход и начала наблюдать за обменом протонов, которые были заморожены почти полностью. Различие между этой и обычной водой состоит в том, что атомы водорода переключаются с более тяжелого изотопа под названием дейтерий.

«По сути, мы обнаружили своего рода Розеттский камень, который раскрывает структурную информацию, закодированную в цвете. Мы смогли обнаружить последовательность согласованных деформаций», — говорит профессор Марк Джонсон.

Исследование было опубликовано в журнале «Наука».

 

Отвтавть комменатрий

Ваша почта не будет опубликована