Vatten finns överallt på jorden, men det kanske bara ger den mer utrymme att dölja sina hemligheter. Dess senaste överraskning, Stanford-forskare rapporterar 26 augusti in Proceedings of the National Academy of Sciences , är att mikroskopiska vattendroppar spontant producerar väteperoxid.

Upptäckten kan bana väg för grönare sätt att producera molekylen, ett vanligt blekmedel och desinfektionsmedel, sa Richard Zare, Marguerite Blake Wilbur professor i naturvetenskap och professor i kemi vid Stanford School of Humanities and Sciences.

"Vatten är ett av de vanligaste materialen, och det har studerats i åratal och man skulle kunna tro att det inte fanns något mer att lära sig om den här molekylen. Men här är ännu en överraskning, sa Zare, som också är medlem i Stanford Bio-X.

Upptäckten gjordes utan vidare medan Zare och hans labb studerade en ny, effektivare sätt att skapa guld nanostrukturer i små vattendroppar som kallas mikrodroppar. För att göra dessa strukturer, laget lade till ytterligare en molekyl som kallas reduktionsmedel. Som ett kontrolltest, Zare föreslog att se om de kunde skapa guldnanostrukturer utan reduktionsmedlet. Teoretiskt borde det ha varit omöjligt, men det fungerade ändå – antyder ett ännu oupptäckt inslag i mikrodroppskemin.

Teamet spårade så småningom dessa resultat till närvaron av en molekyl som kallas hydroxyl - en enda väteatom parad med en syreatom - som också kan fungera som ett reduktionsmedel. Det lika oväntade resultatet ledde till att Katherine Walker, vid den tiden en doktorand i Zares labb, att undra om väteperoxid - en molekyl med två väte- och två syreatomer - också var närvarande.

Att få reda på, Zare, Rollator, personalforskaren Jae Kyoo Lee och kollegor genomförde en serie tester, Den enklaste av dem var att spraya mikrodroppar av skenbart rena vatten på en yta som behandlats så att den skulle bli blå i närvaro av väteperoxid – och bli blå. Ytterligare tester bekräftade att mikrodroppar av vatten spontant bildar väteperoxid, att mindre mikrodroppar producerade högre koncentrationer av molekylen, och att väteperoxid inte gick förlorad när mikrodropparna rekombinerade till bulkvatten.

Forskarna uteslöt ett antal möjliga förklaringar innan de kom fram till vad de hävdar är den mest troliga förklaringen till väteperoxids närvaro. De föreslår att ett starkt elektriskt fält nära ytan av vattendroppar i luften utlöser hydroxylmolekyler att binda till väteperoxid.

Även om resultaten är något av en grundläggande vetenskaplig kuriosa, Zare sa, de kan få viktiga praktiska konsekvenser. Väteperoxid är en viktig kommersiell och industriell kemikalie, tillverkas oftast genom en ekologiskt ovänlig process. Den nya upptäckten kan hjälpa till att göra dessa metoder grönare, Zare sa, och det kan leda till enklare sätt att desinficera ytor – att bara spraya vattendroppar på ett bord eller golv kan vara tillräckligt för att rengöra det.

"Jag tror att det kan vara en av de viktigaste sakerna jag någonsin har gjort, " sa Zare.