di Luca Lamberti

 

I ricercatori della Vienna University of Technology hanno recentemente annunciato di aver creato la goccia d'acqua più pulita del mondo. Non si tratta dell’ennesima trovata pubblicitaria sensazionale: grazie a questa acqua purissima, siamo in grado di comprendere come mai le superfici autopulenti – come quelle rivestite con biossido di titanio (TiO2) - vengano ricoperte da un misterioso strato di molecole non appena entrano in contatto con aria e acqua. Si tratta di un vero e proprio enigma visto che Ulrike Diebold, il co-autore dello studio nonché chimico dell'Università di Tecnologia di Vienna, ha affermato: “Avevamo quattro laboratori in tutto il mondo che avevano il compito di spiegare questo fenomeno, ma sono emerse quattro differenti spiegazioni”.

Quando le superfici di biossido di titanio (TiO2) sono esposte alla luce ultravioletta, reagiscono e "divorano" qualsiasi composto organico con cui entrano in contatto. Ciò conferisce a tali superfici una serie di proprietà con finalità pratiche e commerciali: ad esempio, uno specchio con un rivestimento TiO2 è in grado di respingere il vapore acqueo anche in un ambiente con un alto tasso d’umidità. “Eppure – dichiara Diebold alla rivista Live Science – se questa superficie viene posta in una stanza buia troppo a lungo, finirà inevitabilmente per ricoprirsi di una misteriosa sporcizia”. Con buone probabilità ciò che avviene non è altro che una sorta di reazione chimica con il vapore acqueo ambientale, ma applicando questa fantomatica goccia ultrapura sulla superficie di TiO2, Diebold e i suoi colleghi hanno dimostrato che l'acqua, da sola, non è la causa della comparsa di questo misterioso film.

Facciamo un passo indietro e torniamo alla creazione di questa particolare molecola ultrapura, la cui realizzazione per il team austriaco si è dimostrata una vera e propria sfida. Come sappiamo, dal momento in cui sgorga dalla sua fonte naturale, l'acqua viene molto facilmente contaminata con diverse tracce di impurità; ciò significa che l'acqua perfettamente pura non esiste, sfatando con risolutezza slogan e réclame. 

“L’obiettivo che ci siamo posti - ha affermato Diebold - era quello di spingersi verso la massima purezza possibile”. A tal fine, con il suo team, ha dovuto progettare un gadget specializzato che spingesse l'acqua verso questo suggestivo limite naturale. Una camera sterile è stata raffreddata sino a raggiungere la temperatura di meno 140 gradi Celsius. Successivamente i ricercatori hanno rilasciato una singola goccia, un campione purificato di vapore acqueo da una camera adiacente, in modo che l'acqua ghiacciasse immediatamente; poi hanno fatto in modo che la temperatura salisse lentamente sino a che quella singola goccia si è riscaldata e sciolta, gocciolando sulla superficie di TiO2 - prima di evaporare definitivamente nella camera, mantenuta a pressione atmosferica molto bassa. Ebbene, le successive analisi sul TiO2 hanno chiarito che il misterioso film non era composto d’acqua o da suoi derivati.

“Tutto ciò è stato scientificamente provato – afferma Diebold - grazie al fatto che né l'acqua né il biossido di titanio erano mai stati esposti all'aria prima”. Dunque quel misterioso film è composto dall'acido acetico (che dà all'aceto il suo sapore aspro) e dall'acido formico, entrambi sottoprodotti della crescita delle piante e presenti solo in piccole quantità nell'aria che, tuttavia, sono sufficienti affinché queste molecole sospese siano in grado di macchiare persino una superficie autopulente e mandare in crisi il razionale mondo della scienza.