Araştırmacılar, helyum nanoparçacıkları içine yerleştirilen küçük su molekülü kümelerinin aşırı ultraviyole ışınımla etkileşimini detaylı olarak inceledi. 21.6 elektronvolt enerjili fotonlarla yapılan deneylerde, Penning iyonlaşma elektron-iyon çakışma spektroskopisi tekniği kullanıldı.
Deneyler sırasında hem protonlanmış ((H₂O)ₙ₋₁H⁺) hem de protonlanmamış ((H₂O)ₙ⁺) olmak üzere iki farklı türde su kümeleri tespit edildi. Bu kümeler 2-6 molekül arasında değişen boyutlarda gözlemlendi. Aynı deneyler ağır su (D₂O) ile de tekrarlandı.
En dikkat çekici bulgu, helyum nanoparçacık ortamının su kümelerini parçalanmaya karşı koruduğu ve bütün küme iyonlarının kararlılığını artırdığı oldu. Bu durum, serbest su kümeleriyle karşılaştırıldığında belirgin bir fark oluşturuyordu.
Kuantum kimyasal hesaplamalar, kriyojenik helyum damlacık koşullarında proton-transfer edilmiş ve yarı-bağlı moleküler yapıların aynı anda var olabildiğini destekledi. Bu bulgular, moleküler kümelerin soğuk ortamlardaki davranışlarını anlamak için değerli bilgiler sunuyor ve gelecekte malzeme bilimi ile moleküler fizik alanlarında yeni araştırma yolları açabilir.