Jacob Hoover
0 
1770
462
Jeśli czystość jest obok pobożności, to jest to jedna boska kropla.
Naukowcy z Politechniki Wiedeńskiej ogłosili wczoraj (23 sierpnia), że stworzyli najczystszą kroplę wody na świecie.
Ta ultraczysta woda może pomóc wyjaśnić, w jaki sposób samoczyszczące się powierzchnie, takie jak te pokryte dwutlenkiem tytanu (TiO2), zostają pokryte tajemniczą warstwą cząsteczek w kontakcie z powietrzem i wodą.
„Mieliśmy cztery laboratoria [na całym świecie] badające to i cztery różne wyjaśnienia tego zagadnienia” - powiedziała współautorka badania Ulrike Diebold, chemik z Uniwersytetu Technicznego w Wiedniu. [Tajemnicza fizyka 7 rzeczy codziennych]
W świetle dnia
Kiedy powierzchnie TiO2 są wystawione na działanie światła ultrafioletowego, reagują w sposób, który „zjada” wszelkie znajdujące się na nich związki organiczne, powiedział Diebold. To nadaje tym powierzchniom szereg przydatnych właściwości; na przykład lustro z powłoką TiO2 odpycha parę wodną nawet w zaparowanej łazience.
Ale zostaw je zbyt długo w ciemnym pokoju, powiedział Diebold, i pojawi się tajemniczy brud.
Większość proponowanych wyjaśnień dotyczy jakiejś reakcji chemicznej z otaczającą parą wodną. Ale Diebold i jej koledzy nałożyli na powierzchnię ultraczystą kroplę wody i wykazali, że sama woda nie powoduje pojawienia się filmu.
Stworzenie super czystego zrzutu było jednak wyzwaniem. Jak wcześniej informowaliśmy, woda bardzo łatwo ulega zanieczyszczeniu śladowymi zanieczyszczeniami, a doskonale czysta woda nie istnieje.
Aby zbliżyć się do idealnej czystości, jak to możliwe, powiedział Diebold, jej zespół musiał zaprojektować specjalistyczny gadżet, który popychał wodę do granic możliwości.
W jednej komorze urządzenia znajdowała się próżnia z „palcem” zwisającym z sufitu schłodzonym do minus 220 stopni Fahrenheita (minus 140 stopni Celsjusza). Następnie naukowcy wypuścili cienką, oczyszczoną próbkę pary wodnej z sąsiedniej komory do próżni, tak że woda utworzyła sopel lodu na czubku palca. Następnie naukowcy pozwolili, aby sopel rozgrzał się i stopił, tak że kapał na kawałek TiO2 poniżej, zanim szybko wyparował do komory o ultra niskim ciśnieniu. Później TiO2 nie wykazywał żadnych śladów filmu molekularnego, który, jak podejrzewali niektórzy badacze, pochodzi z wody - poinformowali naukowcy dzisiaj (23 sierpnia) w czasopiśmie Science.
„Najważniejsze jest to, że ani woda, ani dwutlenek tytanu nigdy wcześniej nie były wystawione na działanie powietrza” - powiedział Diebold.
Dalsze skany TiO2 przy użyciu mikroskopów i spektroskopów wykazały, że błona w ogóle nie była zbudowana z wody ani związków związanych z wodą. Zamiast tego na powierzchni pojawił się kwas octowy (który nadaje occie jego kwaśny smak) i kwas mrówkowy, podobny związek. Oba są produktami ubocznymi wzrostu roślin i są obecne w powietrzu tylko w niewielkich ilościach - ale najwyraźniej jest wystarczająco dużo tego materiału, który unosi się wokół, aby zabrudzić samoczyszczącą się powierzchnię.
Pierwotnie opublikowano w dniu .