De säger att olja och vatten inte blandas ... men nu har forskare upptäckt att det - under vissa omständigheter - kan vara möjligt.

En ny studie tyder på att vissa oljiga molekyler - som normalt stöter bort vatten - kan tvingas lösa sig i vatten när de två ämnena pressas ihop under extremt tryck. Forskare i Edinburgh applicerade högt tryck på små behållare fyllda med vatten och metan, skapa förhållanden som liknar det intensiva trycket som finns på havsbotten eller inne i planeterna Uranus och Neptunus.

Vattenavvisande ämnen

Genom att komprimera vatten och metan tillsammans, forskare har kunnat få insikter om hur kemikalierna interagerar. Metan används ofta i experiment för att studera egenskaperna hos ämnen som olja som stöter bort vatten - kallade hydrofoba molekyler. De nya fynden tyder på att det kan vara möjligt att blanda andra hydrofoba molekyler med vatten på ett liknande sätt.

Studien publiceras i tidskriften Vetenskapliga framsteg .

Teamet pressade metan- och vattenmolekyler mellan två ultraskarpa diamanter och komprimerade dem genom att föra ihop de två städpunkterna. Diamantstädet användes för att applicera tryck på upp till 20, 000 barer - 20 gånger större än trycket i botten av Marianagraven, den djupaste delen av världens hav.

Komprimerade molekyler

Under ett mikroskop, metan - ungefär som olja - framstår som stora droppar i vatten vid normalt tryck, visar att ämnena inte blandas. Dock, laget fann att dropparna försvann vid höga tryck, vilket indikerar att metanen lösts upp.

Forskare tror att detta händer eftersom metanmolekyler krymper när trycket ökar, medan vattenmolekyler förblir i stort sett desamma. Detta kan tillåta komprimerade metanmolekyler att passa mellan de mycket större vattenmolekylerna, gör att de kan blanda, säger laget.

Användbara applikationer

Att förstå blandningsegenskaperna för vatten och metan kan hjälpa forskare att hitta sätt att ersätta dyra och farliga lösningsmedel som används i industrin.

Det kan också hjälpa till att ge nya insikter om förhållanden på botten av havet eller i det yttre solsystemet. Studien stöddes av Engineering and Physical Sciences Research Council och European Research Council.

"Dessa spännande fynd belyser hur vattenavvisande ämnen beter sig under högt tryck, som de som finns på havsbotten eller inuti planeter. Detta kan ha ett stort utbud av applikationer, från att ersätta dyra och miljöfarliga industriella lösningsmedel till modellering av planetkroppar som Saturns största måne, Titan, "säger Dr John Loveday.