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L'acqua ghiacciata, questa sconosciuta

  Autore: n/a

  domenica 17 dicembre 2006 ore: 00:00:00 - letto [ 6779 ]

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Uno studio italiano pubblicato su Nature svela le dinamiche fino ad oggi sconosciute dell'acqua a bassa temperatura

Uno studio condotto a livello sperimentale da un gruppo di ricerca dell'Istituto Nazionale di Fisica della Materia presso il Laboratorio LENS di Firenze (Laboratorio Europeo di Spettroscopie non lineari) ha permesso di conoscere le dinamiche dell'acqua a temperature molto basse (dell'ordine di meno 20 gradi centigradi), scoprendo proprietà chimico fisiche ad oggi sconosciute. Si tratta di studi sull'acqua 'sottoraffreddata' l'acqua cioè presente su pianeti e comete.

L'acqua, nelle sue diverse forme, rappresenta una delle sostanze più diffuse e importanti in natura. Le sue proprietà sono di fondamentale importanza nei più svariati settori che vanno dall'idrodinamica alla biologia, dalla meteorologia alla scienza dei materiali.

Intorno a zero gradi di temperatura, come noto, l'acqua cristallizza, diventando ghiaccio. In determinate condizioni però, ad esempio utilizzando acqua 'pura', può permanere uno stato liquido anche a temperature inferiori al punto di cristallizzazione: in questo stato l'acqua è detta sotto-raffreddata.

Se si raffredda ulteriormente è possibile ottenere uno stato solido amorfo, una sorta di vetro d'acqua. L'acqua in questi stati particolari è presente nelle nuvole, nei sistemi biologici crio preservati e molto probabilmente sui pianeti e sulle comete nello spazio interstellare. Nonostante l'importanza dell'acqua in generale, ed in particolare di quella sotto-raffreddata, molte sue proprietà chimico-fisiche sono a tutt'oggi sconosciute. Uno dei più rilevanti misteri riguarda la definizione strutturale e dinamica di questo liquido.

La ricerca italiana pubblicata su Nature -ad opera di Renato Torre, Paolo Bartolini e Roberto Righini- ha permesso per la prima volta di rilevare i movimenti dell'acqua attraverso tecniche di spettroscopia basata su impulsi laser ultracorti, della durata di appena 50 alla meno 10-15 secondi. In pratica, 'fotografando' a distanze così ravvicinate l'acqua sottoraffreddata mediante opportune tecniche si è messa in evidenza in maniera chiara ed inequivocabile che le sue dinamiche sono caratterizzate dalla presenza di numerose scale di tempo, ad ognuna delle quali corrisponde un diverso comportamento. Questo implica la presenza di una molteplicità di strutture nel liquido.

Inoltre si è provato che ad una temperatura critica di -43 C l'acqua subisce un deciso mutamento nei suoi moti interni, senza per questo che il liquido modifichi in maniera significativa le sue strutture interne. Questi risultati sono di alto interesse per tutte le ricerche di base e applicative sopra menzionate, in cui un'adeguata conoscenza delle proprietà chimico-fisiche dell'acqua è basilare.



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