Paul Sparks
0 
1240
170
Hvis renslighet er ved siden av gudsfrykt, er dette en guddommelig dråpe.
Forskere ved Wienuniversitetet kunngjorde i går (23. august) at de har skapt den reneste vanndråpen i verden.
Dette ultrapurvannet kan bidra til å forklare hvordan selvrensende overflater, for eksempel de som er belagt med titandioksid (TiO2), blir dekket med et mystisk lag med molekyler når de kommer i kontakt med luft og vann.
"Vi hadde fire laboratorier [rundt om i verden] som studerte dette og fire forskjellige forklaringer på det," sa studiens medforfatter Ulrike Diebold, en kjemiker ved Wiens teknologiske universitet. [Mysterious Physics of 7 Everyday Things]
I lys av dagen
Når TiO2-overflater blir utsatt for ultrafiolett lys, reagerer de på måter som "spiser opp" eventuelle organiske forbindelser på dem, fortalte Diebold. Dette gir disse overflatene en rekke nyttige egenskaper; for eksempel et TiO2-belagt speil vil avvise vanndamp selv på et dampende bad.
Men la dem være i et mørkt rom for lenge, sa Diebold, og den mystiske skitten dannes.
De fleste av de foreslåtte forklaringene på dette innebærer en slags kjemisk reaksjon med vanndamp i omgivelsene. Men Diebold og hennes kolleger påførte den ultraklene vanndråpen på overflaten og viste at vann alene ikke får filmen til å vises.
Å skape den superklene dråpen var imidlertid en utfordring. Som tidligere rapportert, blir vann veldig lett forurenset med sporforurensninger, og perfekt rent vann finnes ikke.
For å komme så nært perfekt som mulig, sa Diebold, måtte teamet hennes designe en spesialisert dings som presset vann til sine grenser.
I det ene kammeret på enheten var et vakuum, med en "finger" hengende fra taket avkjølt til minus 220 grader Fahrenheit (minus 140 Celsius). Forskerne slapp deretter en tynn, renset prøve av vanndamp fra et tilstøtende kammer inn i vakuumet, slik at vannet dannet en istapp i spissen av den fingeren. Forskerne lot deretter istappen varme seg opp og smelte, slik at den dryppet ned på et stykke TiO2 under før de raskt fordampet inn i ultra-lavtrykkskammeret. Etterpå viste TiO2 ingen tegn til den molekylære filmen som noen forskere mistenkte kom fra vann, rapporterte forskerne i dag (23. august) i tidsskriftet Science.
"Nøkkelen er at verken vannet eller titandioksid noen gang hadde vært utsatt for luft før," sa Diebold.
Oppfølgingsskanninger av TiO2 ved bruk av mikroskop og spektroskop viste at filmen ikke var sammensatt av vann eller vannrelaterte forbindelser. I stedet dukket eddiksyre (som gir eddik den sure smaken) og maursyre, en lignende forbindelse, opp på overflaten. Begge deler er biprodukter av plantevekst og finnes bare i små mengder i luften - men tilsynelatende er det nok av at dette materialet flyter rundt for å skitne en selvrensende overflate..
Opprinnelig publisert på .