Новий стан води

Новое стан воды

Открыто стан води, у якому вона замерзає навіть за температурі, близька до абсолютному нулю, і навіть має іншими незвичними властивостями.

Группа американських учених із Аргоннской національної лабораторії під керівництвом Олександра Колесникова відкрила стан води, отримав назву «нанотрубочная вода» (nanotube water). Попри те що що у новому стані молекула води також складається з атома кисню і двох атомів водню, вона замерзає навіть за температурі 8 градусів Кельвіна.

Поведение води в надмалих обсягах, стінки яких немає змочуються водою, дуже цікавить фахівців у різних галузях — від геологів до розробників нових матеріалів. Американські вчені вирішили досліджувати властивості води, вміщеній в «посудину» з вуглецевої нанотрубки. «Із подивом дізнався, — розповів пан Колесников, — що ніхто досі не намагався досліджувати поведінка води в нанотрубках. Є дуже багато розрахунків, але вони ускладнюються і те фактом, що вода вкрай складна для моделювання — на відміну експериментального дослідження».

«Несмотря те що що моделювання властивостей води ведеться вже не десять років, — підкреслює Крістіан Дж. Барнхэм (Christian J. Burnham) з Хьюстонского університету, — ми тільки зараз починаємо усвідомлювати важливість коректного описи руху ядер водню на квантовому рівні. Ми продовжуємо працювати створення точнішого математичного описи просторового заряду, навколишнього кожну молекулу води».

Для вивчення поведінки води в «екстремальних» умовах вчені наповнили водою вуглецеві нанотрубки розміром 1,4 нм в поперечнику і 10 тис. нм. І тому вони піддавали їх впливу водяної пари протягом кількох годин, після чого вивчили структуру атомів всередині нанотрубок з допомогою потоку нейтронів. «У таких тісному одноразмерном посудині ми очікували побачити щось незвичне, проте так, — сказав пан Валерій Колесников. — Виявилося щось воістину дивне».

Оказалось, що вода в нанотрубках перебуває у новому стані, не схожому і рідке, і газоподібне агрегатні стану. З’ясувалося, зокрема, що середня кількість водневих зв’язків, що пов’язують молекулу води з іншими (зване координатне число) скоротилася з 3,8 до 1,86. У результаті підвищилася рухливість молекул. «Нова вода» не замерзала навіть за температурі, всього на вісім градусів відрізнялася від абсолютного нуля.

Ученые продовжують вони виявилися настільки плідними дослідження. На черги розробка більш коректною математичну модель води з методів паралельних обчислень, вивчення властивостей води в нанотрубках меншого діаметра — наприклад, порівнянного з розміром протеїнів клітинної мембрани, і навіть вивчення термодинамічних властивостей «нанотрубочной води » .

Список литературы

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із російського сайту internet.