Forscher schufen einen winzigen Kreislauf durch ein einziges Wassermolekül

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Forscher schufen einen winzigen Kreislauf durch ein einzelnes Wassermolekül, und hier ist, was sie fandenWasser, die bescheidene Verbindung von Wasserstoff und Sauerstoff, ist lebensnotwendig.

Trotz seiner zentralen Stellung in der Natur ist relativ wenig über die Rolle bekannt, die einzelne Wassermoleküle in der Biologie spielen.Forscher der Duke University haben in Zusammenarbeit mit der Arizona State University, der Pennsylvania State University und der University of California-Davis untersucht, wie Elektronen durch Wassermoleküle fließen, ein Prozess, der für die energieerzeugende Maschinerie lebender Systeme von entscheidender Bedeutung ist.

Das Team entdeckte, dass die Art und Weise, wie sich Wassermoleküle auf festen Oberflächen anhäufen, es den Molekülen ermöglicht, je nach ihrer Orientierung entweder starke oder schwache Vermittler des Elektronentransfers zu sein.

Die Experimente des Teams zeigen, dass Wasser in der Lage ist, eine höher oder niedriger leitende Form anzunehmen, ähnlich wie der elektrische Schalter an Ihrer Wand.

Sie waren in der Lage, mit Hilfe großer elektrischer Felder zwischen den beiden Strukturen zu wechseln.In einer früheren Arbeit, die vor fünfzehn Jahren in der Zeitschrift Science veröffentlicht wurde, sagte der Chemieprofessor David Beratan voraus, dass die Vermittlungseigenschaften von Wasser in lebenden Systemen davon abhängen würden, wie die Wassermoleküle orientiert sind.Wasserverbände und -ketten kommen in biologischen Systemen vor.

Wenn man die Leitfähigkeitseigenschaften der beiden Formen für ein einzelnes Wassermolekül kennt, dann kann man die Leitfähigkeitseigenschaften einer Wasserkette vorhersagen”, so Limin Xiang, Postdoc-Stipendiat an der University of California, Berkeley, und Erstautor der Arbeit.

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“Genau wie beim Aufstapeln von LEGO-Steinen könnte man auch eine Wasserkette mit den beiden Formen des Wassers als Bausteine aufstapeln”, sagte Xiang.Neben der Entdeckung der beiden Wasserformen stellten die Autoren auch fest, dass Wasser bei hohen Spannungen seine Struktur verändern kann.

Tatsächlich wechselt Wasser bei großer Spannung von einer hoch- zu einer niedrigleitenden Form.

Tatsächlich ist es möglich, dass dieses Schalten den Fluss der Elektronenladung in lebenden Systemen steuern könnte.

Diese Studie ist ein wichtiger erster Schritt zur Etablierung von Wasser….

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