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Referencia: Physics.APS.org .
por Katherine Kornei, 5 de enero 2016
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Una técnica espectroscópica revela la estructura molecular de la interfaz de agua cargada. La capa interfacial entre el agua y una superficie cargada conlleva una rica química en la que las moléculas de agua y los iones interactúan a través de los enlaces de hidrógeno y las fuerzas electrostáticas. 


Estas interfaces están en todas partes de la naturaleza y juegan un papel fundamental en las aplicaciones de conversión de energía, como la división de agua para pilas de combustible. La determinación de la estructura química exacta de un capa de interfaz cargada desafía, sin embargo, a la mayoría de pruebas, porque la señal desde la interfaz se enreda con la de la capa de agua subyacente.

Actualmente, los investigadores han desarrollado una nueva técnica espectroscópica que extrae información de la capa de interfaz, separando cuidadosamente la señal del volumen de la capa. Usando esta técnica se revela la estructura molecular de las complejas interfaces biológicas o electroquímicas.

Chuanshan Tian, ​​de la Universidad Fudan en China, y sus colegas, prepararon una capa de un sola molécula del ácido lignocérico (C23H47COOH) (C23H47COOH) en la parte superior del agua, creando una interfaz con cantidades variables de carga superficial.  Con el uso de láseres, el equipo midió la señal vibracional del combinado molecular de las moléculas de agua en el volumen de la capa y en el interfaz de la capa y las moléculas de ácido lignocérico.

Los investigadores fueron capaces de separar la contribución de señal de volumen, caracterizando por primera vez, una propiedad óptica de segundo orden del agua, ya conocida con anterioridad, pero nunca cuantificada. Con este enfoque, Tian y su equipo han sido capaces de medir la geometría y la fuerza de los enlaces moleculares en la capa cargada del interfaz. Han demostrado que la estructura molecular en esta región depende fuertemente del pH y la configuración iónica del medio circundante.

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- Imagen: Y.-C. Wen et al., Phys. Rev. Lett. (2016)
- Publicación: "Unveiling Microscopic Structures of Charged Water Interfaces by Surface-Specific Vibrational Spectroscopy". Yu-Chieh Wen, Shuai Zha, Xing Liu, Shanshan Yang, Pan Guo, Guosheng Shi, Haiping Fang, Y. Ron Shen, and Chuanshan Tian. Phys. Rev. Lett. 116, 016101 (2016). Published January 5, 2016

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Editor del blog Pedro Donaire

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