{"id":59661,"date":"2018-06-22T10:49:33","date_gmt":"2018-06-22T08:49:33","guid":{"rendered":"http:\/\/ibecbarcelona.eu\/?p=59661"},"modified":"2018-06-22T11:40:00","modified_gmt":"2018-06-22T09:40:00","slug":"las-propiedades-del-agua-cambian-en-la-nanoescala","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/es\/las-propiedades-del-agua-cambian-en-la-nanoescala\/","title":{"rendered":"Las propiedades del agua cambian en la nanoescala"},"content":{"rendered":"
De izquierda a derecha: Ren\u00e9 F\u00e1bregas y Gabriel Gomila (IBEC)<\/h6>\n

En un art\u00edculo publicado hoy en la revista Science, los investigadores revelan que cuando est\u00e1 en capas delgadas, el agua pierde su polarizabilidad, quedando el\u00e9ctricamente ‘muerta’.<\/p>\n

La investigaci\u00f3n, liderada por la Dra. Laura Fumagalli y el Premio Nobel en F\u00edsica Prof. Andre Geim, ambos del National Graphene Institute en la Universidad de Manchester, ha contado con la participaci\u00f3n de Gabriel Gomila, investigador principal en el IBEC y Profesor en la Universidad de Barcelona, as\u00ed como con un grupo del National Institute for Materials Science de Jap\u00f3n.<\/p>\n

Utilizando t\u00e9cnicas nuevas, los investigadores pudieron medir por primera vez las propiedades diel\u00e9ctricas del agua con un grosor de solo unas pocas mol\u00e9culas, y demostraron que estas capas de agua de grosor at\u00f3mico cerca de superficies s\u00f3lidas no responden a los campos el\u00e9ctricos.<\/p>\n

El hallazgo tiene implicaciones muy importantes para la comprensi\u00f3n de muchos fen\u00f3menos en los que el agua est\u00e1 involucrada, incluidos los que tienen lugar en todos los seres vivos.<\/p>\n

Durante muchas d\u00e9cadas, los cient\u00edficos hab\u00edan intentado sin \u00e9xito averiguar c\u00f3mo se comporta el agua a escala microsc\u00f3pica en las inmediaciones de otras sustancias, superficies s\u00f3lidas y macromol\u00e9culas. \u00abTodas las superficies est\u00e1n cubiertas por una capa de agua de solo unos pocos \u00e1tomos de grosor\u00bb, dice la Dra. Fumagalli, autora principal de art\u00edculo. \u00abNo podemos verla, pero est\u00e1 ah\u00ed, y su naturaleza ha sido debatida durante casi un siglo\u00bb.<\/p>\n

Hasta ahora, se supon\u00eda que esta agua superficial se comportaba de manera diferente al agua normal, famosa por su constante diel\u00e9ctrica an\u00f3malamente alta. Se pronostic\u00f3 que estas capas finas de agua exhibir\u00edan una respuesta el\u00e9ctrica reducida, pero se desconoc\u00eda su valor -siendo un tema controvertido en la qu\u00edmica f\u00edsica moderna.<\/p>\n

A fin de resolver el debate, los colaboradores tuvieron que desarrollar nuevas herramientas para medir la constante diel\u00e9ctrica en una escala muy peque\u00f1a. \u00abPara estudiar las propiedades de estas capas de agua tan finas, uno tiene que deshacerse de los efectos del resto de mol\u00e9culas de agua que domina el comportamiento general\u00bb, comenta el profesor Gomila, que lidera el grupo Caracterizaci\u00f3n bioel\u00e9ctrica a la nanoescala del IBEC.<\/p>\n

Los cient\u00edficos lo llevaron a cabo creando canales especiales que ten\u00edan solo algunos angstroms de tama\u00f1o (un angstrom es una d\u00e9cima de nan\u00f3metro) y que acomodaban solo unas pocas capas de agua, y luego usaron una t\u00e9cnica de medida nueva capaz de sondear la constante diel\u00e9ctrica del agua dentro de los nanocanales.<\/p>\n

Para su sorpresa, detectaron que la respuesta el\u00e9ctrica del agua confinada no solo estaba debilitada, sino que estaba completamente ausente. En otras palabras, el agua dentro de los nanocanales estaba el\u00e9ctricamente \u00abmuerta\u00bb, con sus dipolos inmovilizados e incapaces de detectar un campo el\u00e9ctrico externo. Este resultado contrasta con el comportamiento del agua en grandes vol\u00famenes, cuyas mol\u00e9culas tienen la libertad de alinearse f\u00e1cilmente a lo largo de los campos el\u00e9ctricos. El grosor de la capa insensible a los campos el\u00e9ctricos donde se realizaron las observaciones result\u00f3 ser de menos de un nan\u00f3metro -de dos a tres mol\u00e9culas de agua de grosor.<\/p>\n

\u00abEsta anomal\u00eda no es solo una curiosidad acad\u00e9mica, sino que tiene claras implicaciones en muchos campos, y en las ciencias de la vida en particular\u00bb, dice el profesor Andre Geim, que recibi\u00f3 el Premio Nobel de F\u00edsica en 2010. \u00abLas interacciones el\u00e9ctricas con mol\u00e9culas de agua juegan un papel importante en la formaci\u00f3n de mol\u00e9culas biol\u00f3gicas como las prote\u00ednas, por lo que nuestros resultados pueden ayudar a mejorar la comprensi\u00f3n del papel del agua en los procesos tecnol\u00f3gicos, y por qu\u00e9 es tan crucial para la vida\u00bb.<\/p>\n

El trabajo ha recibido el apoyo del Engineering and Physical Sciences Research Council, la Lloyd\u2019s Register Foundation, la Royal Society, Graphene Flagship, el European Research Council, el Ministerio de Industria, Economia y Competitividad (MINECO) y el ICREA Academia Award.<\/p>\n

\n

L. Fumagalli, A. Esfandiar, R. Fabregas, S. Hu, P. Ares, A. Janardanan, Q. Yang, B. Radha, T. Taniguchi, K. Watanabe, G. Gomila, K. S. Novoselov, A. K. Geim (2018). Anomalously low dielectric constant of confined water.<\/a> Science,\u00a022 Jun 2018:\u00a0Vol. 360, Issue 6395, pp. 1339-1342.\u00a0DOI: 10.1126\/science.aat4191<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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El agua, una de las sustancias m\u00e1s fascinantes de la Tierra, cuenta entre sus muchas propiedades inusuales con una alta polarizabilidad, es decir, una fuerte respuesta a un campo el\u00e9ctrico aplicado.<\/p>\n

Recientemente, sin embargo, un equipo de investigaci\u00f3n ha descubierto que las capas de agua de tan solo unas pocas mol\u00e9culas de grosor -como el agua que cubre todas las superficies que nos rodean- se comporta de manera muy diferente al agua normal. <\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":59665,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[97],"tags":[],"post_formats":[],"class_list":["post-59661","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-noticias-de-investigacion"],"yoast_head":"\nLas propiedades del agua cambian en la nanoescala - Institute for Bioengineering of Catalonia<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/es\/las-propiedades-del-agua-cambian-en-la-nanoescala\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"es_ES\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Las propiedades del agua cambian en la nanoescala - Institute for Bioengineering of Catalonia\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Una investigaci\u00f3n liderada por el National Graphene Institute de la Universidad de Manchester, y que ha contado con la colaboraci\u00f3n del IBEC, revela que la capa de agua que cubre todas las superficies que nos rodean tiene propiedades el\u00e9ctricas muy diferentes al resto del agua. 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