Chimica

I meccanismi molecolari delle anomalie uniche dell’acqua sono ancora dibattuti. Le sfide sperimentali hanno portato a simulazioni che suggeriscono una transizione di fase liquido-liquido (liquid–liquid - LL), culminante nel punto critico liquid–liquid della regione superraffreddata LL (critical point - LLCP). Le spese computazionali, le dimensioni ridotte dei sistemi e l’affidabilità dei modelli idrici spesso limitano queste simulazioni. L’acqua, una molecola essenziale per la vita, presenta proprietà insolite, chiamate anomalie, che ne definiscono il comportamento.

Ogni bambino che ha letto un fumetto o guardato un film di Spider-Man ha provato a immaginare cosa significherebbe sparare una ragnatela dal polso, volare sopra le strade e inchiodare i cattivi. I ricercatori della Tufts University hanno preso sul serio quelle scene immaginarie e hanno creato la prima tecnologia di lancio di ragnatele in cui un materiale fluido può sparare da un ago, solidificarsi immediatamente come una corda e aderire e sollevare oggetti.

Gli ingegneri della Rice University hanno sviluppato un modo innovativo per realizzare strutture organiche covalenti (covalent organic frameworks - COFs), materiali speciali che possono essere utilizzati per intrappolare i gas, filtrare l'acqua e accelerare le reazioni chimiche. I COFs hanno il potenziale per affrontare importanti sfide ambientali, tra cui lo stoccaggio dell’energia e il controllo dell’inquinamento.

Un team internazionale composto da ricercatori del Politecnico di Milano, del Consiglio Nazionale delle Ricerche con l'Istituto di fotonica e nanotecnologie (Cnr-Ifn) e l'Istituto di struttura della materia (Cnr-Ism), dell'Universidad Autónoma de Madrid, dell'Universidad Complutense de Madrid e del Sincrotrone di Trieste, ha catturato i primi istanti del trasferimento di carica in una molecola dopo l'interazione con impulsi ad attosecondi.

Il processo catalitico, sviluppato presso l'University of California, Berkeley, funziona ugualmente bene con i due tipi dominanti di rifiuti di plastica post-consumo: polietilene, il componente della maggior parte delle buste di plastica monouso; e polipropilene, il materiale delle plastiche dure, dai piatti da microonde ai bagagli. Inoltre, degrada in modo efficiente un mix di questi tipi di plastica.

Le strutture dei cristalli molecolari vengono identificate utilizzando tecniche di scattering perché non possiamo vedere al loro interno. Le particelle colloidali di dimensioni micrometriche consentono l’osservazione in tempo reale della cristallizzazione con la microscopia ottica, ma in pratica ciò è ancora ostacolato dalla mancanza di “visione a raggi X”. Un team di ricercatori della New York University ha creato un nuovo modo di visualizzare i cristalli scrutando all'interno delle loro strutture, simile alla visione a raggi X.

Si suppone che le reazioni chimiche avvengano lungo i loro percorsi energetici minimi. Negli ultimi anni si sono cominciate a osservare le cosiddette reazioni vaganti che si allontanano da questo percorso, ma solo per le specie chimiche nel loro stato fondamentale o, al massimo, nel loro primo stato eccitato. Tuttavia, i ricercatori hanno ora osservato una reazione vagante anche in stati energetici altamente eccitati.

Le nanofibre di cellulosa rappresentano una promettente risorsa per molteplici settori industriali, ma quale impatto hanno sull'ambiente marino? Una ricerca pubblicata dalla prestigiosa rivista Environmental Science Nano (1) della Royal Society of Chemistry ha recentemente affrontato questa tematica in uno studio su organismi marini considerati sentinelle della qualità del mare, i mitili o meglio conosciuti come cozze.

Un gruppo di ricerca internazionale coordinato dall'Istituto di chimica dei composti organo-metallici del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Iccom) di Sesto Fiorentino (Firenze) e dal Laboratorio Europeo di Spettroscopie Non-Lineari (LENS), è riuscito a sintetizzare per la prima volta un composto la cui esistenza è stata a lungo ipotizzata, ma mai sperimentalmente osservata: il nitruro cristallino di antimonio con formula chimica Sb3N5. Il nuovo composto è stato scoperto attivando una reazione chimica diretta tra antimonio e azoto in condizioni di alta pressione e alta temperatura.