Zona di esclusione (fisica)
La zona di esclusione è un ampio strato (tipicamente dell'ordine di pochi micron a un millimetro) osservato in acqua liquida pura, da cui vengono respinte particelle di altri materiali in sospensione. Si osserva vicino alla superficie di materiali solidi, ad esempio le pareti del contenitore in cui è contenuta l'acqua liquida, o campioni solidi immersi in esso. Diversi gruppi di ricerca indipendenti hanno riportato osservazioni della zona di esclusione accanto a superfici idrofile.[1][2][3][4]
Storia[modifica | modifica wikitesto]
Le prime osservazioni di un diverso comportamento delle molecole d'acqua, vicino alle pareti del suo contenitore, risalgono alla fine degli anni '60 e all'inizio degli anni '70, quando Walter Drost-Hansen, esaminando molti articoli sperimentali, giunse alla conclusione che l'acqua interfacciale mostra differenze strutturali.[5][6] Nel 1986 Boris Vladimorovič Derjagin e i suoi colleghi osservarono una zona di esclusione vicino alle pareti delle cellule.[7]
Nel 2006 il gruppo di Gerald Pollack riportò l'osservazione di quella che chiamavano una zona di esclusione osservando che le particelle molecolari sospesi in soluzione acquosa sono profondamente ed ampiamente escluse dalla vicinanza di varie superfici idrofile.[8] La zona di esclusione è stata osservata e caratterizzata da diversi gruppi indipendenti.[9]
Alcuni ricercatori suggeriscono che la zona di esclusione sia dovuta a un cambiamento nella struttura geometrica dell'acqua, indotto dalla superficie della struttura.[10]
Note[modifica | modifica wikitesto]
- ^ (EN) Jian-ming Zheng, Wei-Chun Chin e Eugene Khijniak, Surfaces and interfacial water: Evidence that hydrophilic surfaces have long-range impact, in Advances in Colloid and Interface Science, vol. 127, n. 1, 23 novembre 2006, pp. 19–27, DOI:10.1016/j.cis.2006.07.002. URL consultato il 17 maggio 2023.
- ^ (EN) Chi-Shuo Chen, Wei-Ju Chung e Ian C. Hsu, Force field measurements within the exclusion zone of water, in Journal of Biological Physics, vol. 38, n. 1, 1º gennaio 2012, pp. 113–120, DOI:10.1007/s10867-011-9237-5. URL consultato il 17 maggio 2023.
- ^ (EN) Marco Bischof e Emilio Del Giudice, Communication and the Emergence of Collective Behavior in Living Organisms: A Quantum Approach, in Molecular Biology International, vol. 2013, 30 ottobre 2013, pp. e987549, DOI:10.1155/2013/987549. URL consultato il 17 maggio 2023.
- ^ (EN) Daniel C. Elton, Peter D. Spencer e James D. Riches, Exclusion Zone Phenomena in Water—A Critical Review of Experimental Findings and Theories, in International Journal of Molecular Sciences, vol. 21, n. 14, 2020-01, pp. 5041, DOI:10.3390/ijms21145041. URL consultato il 17 maggio 2023.
- ^ (EN) Walter. Drost-Hansen, STRUCTURE OF WATER NEAR SOLID INTERFACES, in Industrial & Engineering Chemistry, vol. 61, n. 11, 1º novembre 1969, pp. 10–47, DOI:10.1021/ie50719a005. URL consultato il 16 maggio 2023.
- ^ (EN) W. Drost-Hansen, PHASE TRANSITIONS IN BIOLOGICAL SYSTEMS: MANIFESTATIONS OF COOPERATIVE PROCESSES IN VICINAL WATER, in Annals of the New York Academy of Sciences, vol. 204, 1 Physicochemic, 1973-03, pp. 100–112, DOI:10.1111/j.1749-6632.1973.tb30773.x. URL consultato il 16 maggio 2023.
- ^ B.V. Derjaguin e M.V. Golovanov, On long-range forces of repulsion between biological cells, in Colloids and Surfaces, vol. 10, 1984-01, pp. 77–84, DOI:10.1016/0166-6622(84)80009-8. URL consultato il 16 maggio 2023.
- ^ (EN) Jian-ming Zheng, Wei-Chun Chin e Eugene Khijniak, Surfaces and interfacial water: Evidence that hydrophilic surfaces have long-range impact, in Advances in Colloid and Interface Science, vol. 127, n. 1, 23 novembre 2006, pp. 19–27, DOI:10.1016/j.cis.2006.07.002. URL consultato il 16 maggio 2023.
- ^ (EN) István N. Huszár, Zsolt Mártonfalvi e András József Laki, Exclusion-Zone Dynamics Explored with Microfluidics and Optical Tweezers, in Entropy, vol. 16, n. 8, 2014-08, pp. 4322–4337, DOI:10.3390/e16084322. URL consultato il 16 maggio 2023.
- ^ (EN) Klaus Oehr e Paul H. LeMay, The Case for Tetrahedral Oxy-subhydride (TOSH) Structures in the Exclusion Zones of Anchored Polar Solvents Including Water, in Entropy, vol. 16, n. 11, 2014-11, pp. 5712–5720, DOI:10.3390/e16115712. URL consultato il 17 maggio 2023.
