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Insólito

Las microgotas de agua producen peróxido de hidrógeno espontáneamente


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Investigadores de la Universidad de Stanford, en Estados Unidos, han descubierto que las gotas microscópicas de agua producen espontáneamente peróxido de hidrógeno, según publican en la revista ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’.    Este descubrimiento podría facilitar el camino hacia formas más ecológicas de producir la molécula, un agente blanqueador y desinfectante común, explica Richard Zare, profesor de Química en la Escuela de Humanidades y Ciencias de Stanford.

«El agua es uno de los materiales más comunes y se ha estudiado durante años y años y uno pensaría que no había nada más que aprender sobre esta molécula. Pero aquí hay otra sorpresa», ademite Zare, quien también es miembro de Stanford Bio-X.    El descubrimiento se realizó por casualidad mientras Zare y su laboratorio estudiaban una forma nueva y más eficiente de crear nanoestructuras de oro en microgotas de agua.

Para hacer esas estructuras, el equipo agregó una molécula adicional llamada agente reductor. Como prueba de control, Zare sugirió ver si podían crear nanoestructuras de oro sin el agente reductor. Teóricamente, eso debería haber sido imposible, pero funcionó de todos modos, insinuando una característica aún no descubierta de la química de microgotas.

El equipo rastreó esos resultados hasta la presencia de una molécula llamada hidroxilo, un solo átomo de hidrógeno emparejado con un átomo de oxígeno, que también puede actuar como un agente reductor. Ese resultado igualmente inesperado llevó a Katherine Walker, en ese momento una estudiante graduada en el laboratorio de Zare, a preguntarse si el peróxido de hidrógeno, una molécula con dos átomos de hidrógeno y dos de oxígeno, también estaba presente.

Para averiguarlo, Zare, Walker, el científico Jae Kyoo Lee y el resto de sus colegas del laboratorio realizaron una serie de pruebas, la más simple de las cuales consistió en rociar microgotas de agua aparentemente pura sobre una superficie tratada para que se volviera azul en presencia de peróxido de hidrógeno, y lo hizo.

Pruebas adicionales posteriores confirmaron que las microgotas de agua forman espontáneamente peróxido de hidrógeno, que las microgotas más pequeñas producen concentraciones más altas de la molécula y que el peróxido de hidrógeno no se pierde cuando las microgotas se recombinan en agua a granel.    Los investigadores descartaron una serie de posibles explicaciones antes de llegar a lo que argumentan que es la explicación más probable para la presencia de peróxido de hidrógeno. Sugieren que un fuerte campo eléctrico cerca de la superficie de las microgotas de agua en el aire activa las moléculas de hidroxilo para unirse al peróxido de hidrógeno.

Aunque los resultados son una curiosidad científica básica, admite Zare, podrían tener importantes consecuencias prácticas, ya que peróxido de hidrógeno es un importante producto químico comercial e industrial, fabricado con mayor frecuencia a través de un proceso ecológicamente hostil.

El nuevo descubrimiento podría ayudar a que esos métodos sean más ecológicos, destaca Zare, y podría conducir a formas más simples de desinfectar superficies: simplemente rociar microgotas de agua sobre una mesa o el suelo podría ser suficiente para limpiarlo. «Creo que podría ser una de las cosas más importantes que he hecho», reconoce Zare.

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