Ehud Pines es un rebelde en el mundo de la ciencia. ¿Cómo podríamos llamar si no a un científico que pasó 17 años buscando la solución a un problema químico de hace 200 años que, en su opinión, nunca había recibido una respuesta satisfactoria, empleando métodos que ningún otro científico creía que pudieran conducir a la verdad?
La cuestión que se plantea es: ¿cómo se mueve un protón a través del agua? En 1806, Theodor Grotthuss propuso su teoría, que se conoció como la Mecanismo Grotthuss A lo largo de los años, muchos otros han intentado una solución actualizada al darse cuenta de que, en sentido estricto, Grotthuss era incorrecto.
Ehud Pines sugirió, basándose en sus estudios experimentales en la Universidad Ben-Gurion del Negev, junto con su estudiante de doctorado Eve Kozari, y en los estudios teóricos del profesor Benjamin Fingerhut sobre la estructura de los grupos de agua protonada del profesor Pines, que el protón se mueve a través del agua en trenes de tres moléculas de agua. La investigación se publicó en la revista Edición internacional de Angewandte Chemie .
Los trenes de protones "construyen los raíles" debajo de ellos para su movimiento y luego los desmontan y los reconstruyen delante de ellos para continuar. Es un ciclo de raíles que desaparecen y reaparecen, que continúa sin fin. Varios científicos han propuesto ideas similares en el pasado, sin embargo, según el profesor Pines, no se han atribuido a la estructura molecular correcta del protónhidratado que por sus propiedades estructurales triméricas únicas conduce a la promoción del mecanismo de Grotthuss.
"Los debates sobre el mecanismo de Grotthuss y la naturaleza de la solvatación de protones en el agua son acalorados", dijo Ehud Pines. "Entender este mecanismo es ciencia pura, que empuja los límites de nuestro conocimiento y cambia una de nuestras comprensiones fundamentales de uno de los mecanismos más importantes de la naturaleza para el transporte de masas y cargas".
Aunque en los últimos años estudios teóricos adicionales han confirmado los hallazgos del Prof. Pines sobre el protón hidratado acomodado por una cadena de tres moléculas de agua, la mayor parte de la comunidad científica mundial que trabaja en este campo ha seguido siendo reacia a aceptar el modelo emergente del Prof. Pines para la solvatación y el movimiento de protones en el agua. El Prof. Pines buscó entonces colaboradores demucho tiempo en el Instituto Max Born de Alemania.
Reunieron a un equipo de investigación internacional organizado por el Dr. Erik Nibbering y repitieron el experimento, esta vez radiografiando el sistema químico. El experimento con rayos X -que requirió un equipo especialmente diseñado y costó millones de dólares financiados por el Consejo Europeo de Investigación- confirmó las conclusiones de Ehud Pines.
El experimento de absorción de rayos X (XAS) midió el efecto de la carga de los protones en la estructura de los electrones internos de los átomos de oxígeno individuales del agua. Tal como predijo el profesor Pines, se descubrió que las tres moléculas de agua son las más afectadas por la presencia del protón, cada una en diferente medida, y, con el protón, forman cadenas de moléculas de tres aguas protonadas o "trenes".
"Todo el mundo ha pensado en este problema durante más de 200 años, lo que fue un reto suficiente para que me decidiera a abordarlo. Diecisiete años después, me siento satisfecho de haber encontrado y demostrado la solución", dijo Ehud Pines.
Los próximos libros de química deberían sustituir la descripción del Mecanismo de Grotthuss por el "Mecanismo de Ehud Pines".
