Четырехфотонная лазерная спектроскопия молекул в гидратных слоях биополимеров и наночастиц в микроволновом диапазоне частот

Получены спектры четырехфотонного рассеяния лазерного излучения в бидистиллированной воде, водных растворах биополимеров (белки, ДНК), углеродных нанотрубок и перекиси водорода в области ±10 см^-1. В этих спектрах зарегистрированы резонансы вращательного спектра молекулы Н₂О₂ и орто- и параизомеров молекулы Н₂О. Обнаружено, что резонансный вклад вращательного спектра молекул Н₂О в сигнал четырехфотонного рассеяния возрастает на порядок в растворах биополимеров и гидрофобных наночастиц по сравнению с водой; это указывает на возникновение свободного вращения молекул воды вблизи поверхностей указанных частиц. Наблюдаемый эффект объясняется возникновением в воде вблизи гидрофобных наночастиц слоев разреженной плотности, ранее предсказанных теоретически.