Tuky, ktoré sa uvoľňujú do atmosféry pri varení, napríklad z fritéz, môže zvýšiť tvorbu oblakov, ktoré majú hlavný chladiaci účinok na planetárnu atmosféru .
V publikácii Nature Communications (uverejnenej 23. novembra 2017) vedci po prvýkrát demonštrovali, že molekuly mastných kyselín emitované počas varenia môžu spontánne vytvárať komplexné 3D štruktúry v atmosférických aerosólových kvapôčkach. Výskumný tím je presvedčený, že vytvorenie týchto vysoko usporiadaných štruktúr pravdepodobne predĺži život týchto molekúl v atmosfére a ovplyvňuje vznik mrakov.
Publikácia je výsledkom spolupráce medzi atmosférickým vedcom Dr. Christianom Pfrangom a biofyzikálnym chemikom Dr. Adamom Squiresom. Dr Pfrang, ktorý je docentom fyziky a atmosféry na Univerzite v Readingu, hovorí:
"Je známe, že molekuly mastných kyselín pokrývajúce povrch aerosólových častíc v atmosfére môžu ovplyvniť schopnosť aerosólu iniciovať tvorbu mrakov. Avšak je to prvýkrát, čo vedci zvážili, čo tieto molekuly robia vo vnútri aerosólovej kvapôčky, a ukázali, že sa môžu zhromažďovať do množstva zložitých, usporiadaných vzorov a štruktúr. To znamená, že v atmosfére môžu zotrvať dlhšie."
"Úplný vplyv prekvapivo zložitých molekulárnych usporiadaní týchto molekúl mastných kyselín v prostredí je v tomto štádiu ťažko kvantifikovateľný, pretože tieto štruktúry predtým komunita atmosférických vied nebrala do úvahy: zatiaľ nie je k dispozícii spoľahlivý odhad, koľko organických materiálov v atmosfére vykazuje takúto komplexnú zložitosť a preto je naliehavo potrebný ďalší výskum."
"Je však pravdepodobné, že tieto štruktúry majú významný vplyv na tvorbu vodných kvapôčok v atmosfére, zvyšujú životnosť reaktívnych molekúl a vo všeobecnosti spomaľujú transport vnútri týchto kvapôčok s ešte nepreskúmanými dôsledkami."
Dr Squires, docent biofyziky a materiálov na Univerzite v Bath, hovorí:
"Vieme, že komplexné štruktúry, ktoré sme videli, sú tvorené podobnými molekulami mastných kyselín, ako je mydlo vo vode. Tam dramaticky ovplyvňujú, či zmes je zakalená alebo priehľadná, pevná alebo tekutá a koľko vlhkosti absorbuje z atmosféry v laboratóriu. Myšlienka, že sa to môže diať vo vzduchu nad našimi hlavami, je vzrušujúca a vyvoláva výzvy na pochopenie toho, čo tieto tuky na varenie skutočne robia vo svete okolo nás."
Medzinárodný tím zahŕňal aj výskumníkov z univerzít v Bristole a Lunde, Diamond Light Source a MAX-lab; vedci študovali modelový systém na reprezentovanie atmosférického aerosólu pozostávajúceho z individuálne sa vznášajúcich kvapôčok zmesí soľanky a kyseliny olejovej, mastnej kyseliny spojenej s emisiami z varenia, ktoré prispievajú približne 10% k mestskej záťaži jemných častíc v Londýne.
Pozorovali, že molekuly tukov sa zhromažďujú do vysoko usporiadaných "lyotropických" fáz - krištáľovitých mriežok guličiek alebo valcov, o ktorých je známe, že silne ovplyvňujú prijímanie vody z okolitého prostredia, kľúčový proces pre nukleáciu a viskozitu oblakov a rýchlosť ich priebehu. Ďalšie experimenty ukázali, že mastné kyseliny sú odolnejšie voči chemickému napadnutiu ozónom a preto môžu prežiť dlhšie a cestovať ďalej v atmosfére, ak prijmú tieto zložité štruktúry. Predĺžená životnosť týchto molekúl môže uľahčiť rast kvapôčok a tým tvorbu mrakov.
Hoci správanie organických molekúl v atmosférických aerosóloch je predmetom súčasnej výskumnej činnosti, takéto lyotropické fázy doteraz komunita atmosférických vedcov nebrala do úvahy. Potenciálny význam týchto fáz sa jasne ukázal v tomto novom výskume, tím preto dúfa, že ich výsledky podporia záujem výskumníkov, aby sa zaoberali ich skutočným vplyvom atmosfére.
Citácia: C. Pfrang, K. Rastogi, E. R. Cabrera-Martinez, A. M. Seddon, C. Dicko, A. Labrador, T. S. Plivelic, N. Cowieson & A. M. Squires. Complex three-dimensional self-assembly in proxies for atmospheric aerosols. Nature Communications. 2017 doi:10.1038/s41467-017-01918-1
Zdroj: www.reading.ac.uk
sedliacka