Schéma de la surface de l'eau où la signature spectrale d'une molécule d'eau marquée isotopiquement est isolée avec deux lasers infrarouges. Crédit :Nan Yang
L'eau, malgré sa place centrale dans tant de processus vitaux pour la vie sur Terre, reste un mystère chimique à bien des égards. L'un de ces mystères est la nature de l'eau au point exact où elle entre en contact avec l'air.
Une étude des laboratoires du professeur de chimie de Yale Mark Johnson et du professeur de chimie de l'Université de Washington Anne McCoy offre un nouveau niveau d'observation et d'analyse.
Ils fournissent la première mesure directe des variations de fréquence et de complexité associées aux atomes d'oxygène et d'hydrogène (OH) liés perchés à la surface de l'eau, lorsqu'un des groupes OH en dépasse. Les chercheurs proposent également la première mesure de la manière dont ces groupes OH sont couplés entre eux à la surface de l'eau.
"Notre travail est vraiment une contribution scientifique fondamentale. Son importance réside dans le fait que la mécanique élémentaire et les propriétés chimiques de l'eau sont importantes dans de nombreux domaines, et de nombreux chercheurs sont impliqués dans la simulation de ce comportement à partir des premiers principes. Nous fournissons une référence quantitative sur laquelle calibrer de telles simulations, " dit Johnson, qui est le professeur de chimie Arthur T. Kemp à Yale.
Les travaux de Johnson ont mis en évidence un certain nombre de propriétés chimiques de l'eau, souvent à l'aide d'instruments conçus et construits à Yale. Parmi les nombreuses découvertes du laboratoire figurent des utilisations innovantes de l'ionisation par électrospray, qui a été développé par le regretté lauréat du prix Nobel de Yale, John Fenn, et des moyens de geler rapidement les processus chimiques dans l'eau pour révéler les arrangements déformés des atomes au cours d'une réaction.
La nouvelle étude paraît dans l'édition en ligne du 18 avril de Science . Le premier auteur de l'étude est Nan Yang et les co-auteurs sont Chinh Duong et Patrick Kelleher, tous de Yale.