L'eau est étrange et pourtant très importante. En fait, c’est l’une des molécules les plus inhabituelles sur Terre, elle bout à une température qu’elle ne devrait pas, et elle se dilate et flotte lorsqu’elle est à l’état solide. Une nouvelle recherche montre que lorsque l'eau entre en contact avec la surface d'une électrode, toutes ses molécules ne réagissent pas de la même manière, ce qui pourrait affecter considérablement la capacité de diverses substances à se dissoudre dans l'eau lorsqu'elles sont soumises à un champ électrique. Cela détermine à son tour la manière dont une réaction chimique se produirait. Cette nouvelle divulgation pourrait avoir un impact significatif sur tous les processus liés à l'eau, de la purification de l'eau à la fabrication de médicaments.
Il est normal que ce travail pionnier soit le fruit d’une recherche interdisciplinaire entre un chimiste et un ingénieur électricien. Après tout, la chimie est essentiellement une étude des électrons, et les réactions chimiques constituent les matériaux sur lesquels notre monde est construit. Cette recherche révolutionnaire est le résultat des efforts conjoints de Stephen Cronin, professeur de génie électrique et informatique à l'école d'ingénierie de l'USC Viterbi, et d'Alexander Benderskii, professeur agrégé de chimie au Collège des lettres, des arts et des sciences de l'USC Dornsife. Chaque chercheur a apporté une contribution importante aux travaux, en l'occurrence une électrode révolutionnaire de l'ingénieur Cronin et une technique avancée de spectroscopie laser du chimiste Benderskii. En fin de compte, c’est la combinaison de ces deux conceptions qui a conduit à la percée observée.
Tout d’abord, Cronin a conçu une électrode de graphène monocouche unique (seulement 0,355 nm d’épaisseur). La construction des électrodes de graphène elle-même est un processus très complexe. En fait, l’électrode nécessaire à cette recherche particulière est celle que des groupes de recherche du monde entier ont essayée dans le passé et qui ont échoué. « Alex et moi avons eu du mal avec cela pendant un certain temps et avons dû modifier notre conception à plusieurs reprises. C'est gratifiant et excitant de voir enfin les résultats de notre travail », a déclaré Cronin. Dès que l'électrode est placée dans une cellule d'eau et qu'un courant commence à circuler, la technique Benderskii entre en jeu, qui utilise une méthode spéciale de spectroscopie laser que seuls quelques autres groupes de recherche ont pu reproduire. "Dans les conditions de nos expériences, nous avons pu voir comment les molécules interagissaient avec le champ d'une manière que personne n'avait comprise auparavant", a déclaré Benderskii.
