L’acqua può diventare altamente conduttiva? Se sottoposta ad alte pressioni sì. E’ questa la scoperta degli scienziati dell’Università di Cambridge.
Uno studio rivoluzionario
Se sappiamo con esattezza che l’acqua si espande quando congela e ha un elevato punto di ebollizione, quando viene compressa su scala nanometrica, le sue proprietà cambiano radicalmente. Sviluppando un nuovo metodo per prevedere questo comportamento insolito, con una precisione senza precedenti, i ricercatori hanno individuato diverse nuove fasi dell’acqua a livello molecolare, utilizzando una combinazione di approcci computazionali per consentire lo studio a livello di principi primi di un singolo strato. Si è dunque scoperto che l’acqua confinata in uno strato spesso una molecola attraversa diverse fasi, tra cui una fase “esatica” e una “superionica”.
Nella fase “esatica“, l’acqua non si comporta né come un solido né come un liquido, ma come una via di mezzo. Nella fase “superionica“, che si verifica a pressioni più elevate, l’acqua diventa altamente conduttiva, spingendo rapidamente i protoni attraverso il ghiaccio in modo simile al flusso di elettroni in un conduttore. Questa fase “superionica” potrebbe essere importante per i materiali del futuro per elettroliti e batterie, in quanto mostra una conducibilità elettrica da 100 a 1.000 volte superiore alle attuali soluzioni in campo.
I risultati non solo aiuteranno a capire come funziona l’acqua su scala nanometrica, ma suggeriscono anche che il “nanoconfinamento” potrebbe essere una nuova strada per apprendere il comportamento “superionico” di altri elementi.
