Fonte: Internet14 ottobre 2019L'elettricità raffredda l'acqua,lo dimostra il calcolatoreFonte: Cnr-Ipcf
Ricercatori dell'Istituto per i processichimico-fisici del Cnr di Messina, in col-laborazione con l'Accademia delle Scienzedella Repubblica Ceca di Brno, hanno dimo-strato, tramite calcoli teorici al computer,che l'applicazione di intensi campi elettriciinduce nell'acqua effetti strutturali analoghiad una diminuzione della temperatura.Questo risultato aiuta a comprenderemeglio l'elettrofreezing, un fenomenodi notevole importanza nel campo dellafood chemistry.Lo studio è pubblicato su PhysicalChemistry Chemical Physics e haottenuto la copertina della rivistaLa maggior parte delle straordinarieed uniche peculiarità dell'acqua èdovuta alla sua struttura molecolareche forma una rete tridimensionaledilegami idrogeno.In questo contesto, le tecniche spet-troscopiche svolgono un ruolo fonda-mentale nel chiarire le proprietà chimico-fisiche del liquido più importante per lavita sulla Terra.Negli ultimi anni, lesimulazioni numericheal calcolatorehanno rappresentato unpunto diiferimento unico ed imprescindibileper interpretare i risultati degliesperimenti,soprattutto quando lecondizioni sperimentalisono difficilmenteriproducibili in laboratorio.I risultati di questo studio sono statipubblicatisulla rivista Phys. Chem. Chem.Phys. dellaRoyal Society of Chemistry,che gli ha dedicatoil front cover dell'issue 38,2019."La ricerca dimostra che applicare intensi campielettrici all'acqua ne irrigidisce la strutturamolecolare.Il risultato, di per se rilevante dal punto divista della fisica di base, ha un'importanzanotevole nel campo della conservazione deiprodotti alimentari che si basa sul notofenomeno dell'elettrofreezing", afferma FranzSaija, ricercatore del Cnr-Ipcf di Messina cheha coordinato lo studio.Infatti, è noto che la presenza di un campoelettrico favorisce il processo di nucleazione(cioè la formazione dei nuclei di ghiaccio) atemperature più elevate, prevenendo la distru-zione delle membrane cellulari, riducendola denaturazione delle proteine e preservandola consistenza del cibo fresco dopo loscongelamento."Utilizzando avanzate tecniche numeriche,abbiamo simulato con precisione quantisticale proprietà spettroscopiche dell'acqua,dimostrando come l'azione di un campoelettrico produca nel network del liquido uneffetto simile a quello dovuto alla diminuzionedella temperatura.L'approccio computazionale si conferma così fondamentale nel supportare il dato sperimentalee in alcuni casi nell'indicare la direzione da percor-rere", continua Saija."L'applicazione dei campi elettrici produce unaserie di effetti interagendo con le molecoleche costituiscono la materia, modificandone leproprietà sia fisiche che chimiche e occupando,quindi, un posto cruciale in alcuni rami dellaricerca scientifica come la catalisi, l'elettrochimicae persino nelle neuroscienze (si pensi, adesempio, alla generazione dell'impulso nervoso)"prosegue Giuseppe Cassone dell'Institute ofBiophysics, Czech Academy of Sciences e primoautore dell'articolo scientifico."La maggior parte di questi fenomeni si verificain acqua.Tuttavia, gli effetti del campo elettrico sulleproprietà spettroscopiche delle molecoled'acqua, di straordinaria rilevanza in tutti icampi di ricerca, sono stati finora pocoinvestigati, anche a causa delle difficoltàsperimentali nell'applicare campi elettrici dialta intensità", conclude Saija.