Científicos do CiQUS da USC conseguen 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 foi publicado na prestixiosa revista Angewandte Chemie Int. Edition e é froito da colaboración entre diferentes grupos de investigación do centro.
A estrutura que presentan as moléculas de auga pode verse alterada ao entrar en contacto con outras moléculas orgánicas. Agora, investigadores do Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares (CiQUS) demostraron que é posible inducir unha estruturación particular da auga empregando certo tipo de moléculas orgánicas que lle confiren interesantes propiedades fisicoquímicas. O traballo é resultado da sinerxia entre distintos grupos de investigación do CiQUS e acaba de ser publicado en portada da prestixiosa 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 que ten á súa ao redor. 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. E iso é exactamente o que sucede cando disolvemos compostos orgánicos en auga líquida, distorsionando a súa estrutura molecular nun fenómeno coñecido como solvatación hidrofóbica.
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 o seu compresibilidade ou a capacidade calorífica mostran un comportamento singular, o que aumenta o seu interese en numerosas aplicacións tecnolóxicas.
A colaboración entre ambos os 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 cationes disoltos" 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 grupos na materia abriu deste xeito unha posibilidade única para entender e evidenciar de forma conxunta as inusuais propiedades deste novo fluído.
*imaxe: O traballo é resultado da sinerxia entre os grupos de Francisco Rivadulla e María Giménez-López. (CiQUS)