L’une des propriétés les plus importantes de l’eau aux interfaces est sa capacité à former des liaisons hydrogène. Les liaisons hydrogène sont de fortes interactions intermoléculaires qui se forment entre un atome d'hydrogène et un atome électronégatif, tel que l'oxygène ou l'azote. Dans l’eau en vrac, les molécules d’eau peuvent former des liaisons hydrogène entre elles dans toutes les directions, ce qui donne lieu à un réseau tridimensionnel hautement ordonné. Cependant, aux interfaces, le nombre de partenaires de liaison hydrogène disponibles est limité, ce qui peut conduire à la formation de liaisons hydrogène pendantes, voire à la perturbation complète du réseau de liaisons hydrogène.
La perturbation du réseau de liaisons hydrogène aux interfaces peut avoir un impact significatif sur les propriétés de l’eau. Par exemple, cela peut entraîner une diminution de la tension superficielle de l’eau, qui est la force qui maintient les gouttelettes d’eau ensemble. Cela peut également entraîner une augmentation du taux d’évaporation de l’eau, processus par lequel les molécules d’eau s’échappent de la phase liquide vers la phase gazeuse.
En plus des liaisons hydrogène, les molécules d’eau aux interfaces peuvent également être affectées par d’autres facteurs, tels que la présence d’ions ou de molécules organiques. Ces facteurs peuvent modifier davantage les propriétés de l’eau aux interfaces, la rendant encore plus complexe et difficile à comprendre.
Malgré les défis, comprendre le comportement de l’eau aux interfaces est essentiel pour de nombreux domaines scientifiques et technologiques. En développant de nouvelles techniques spectroscopiques et de nouveaux modèles théoriques, les scientifiques parviennent à mieux comprendre ce phénomène complexe et ses implications pour un large éventail d'applications.
