Новий стан води може змінити майбутнє нанотехнологій

Хоча вода є однією з найвідоміших і найвивченіших речовин на планеті, вона досі приховує чимало загадок. Учені виявили новий, раніше непомічений стан води, який назвали передтаненням. У цьому стані молекули води можуть існувати одночасно в твердому та рідкому станах. Відкриття опубліковане в Journal of the American Chemical Society.

У звичних умовах рідка вода має динамічну структуру, у якій молекули постійно утворюють і розривають водневі зв’язки. Лід же — це жорстко впорядкована структура, де молекули фіксовані у просторі. Але в стані передтанення вода демонструє гібридну поведінку: молекули розташовані в певному порядку, як у льоді, але водночас здатні обертатися, як у рідині.

Цей феномен вдалося зафіксувати лише за допомогою складного експерименту. Вчені використали не звичайну, а так звану важку воду — у якій атоми водню замінені на дейтерій, стабільний ізотоп водню з додатковим нейтроном. Таку воду помістили в дуже обмежений простір — вузькі канали шириною всього 1,6 нанометра, утворені у кристалах спеціального матеріалу. Потім зразок охолодили і поступово нагрівали, спостерігаючи за молекулярною поведінкою. Дослідження виявило, що в цих умовах молекули води утворюють ієрархічну структуру з трьох шарів. Кожен шар має свої унікальні властивості, зокрема різні швидкості обертання та ступінь зв’язаності водневими зв’язками. Один із шарів виявився «перехідним» — саме там вода проявляла властивості передтанення. Подібна поведінка води важлива не лише з наукової цікавості. Розуміння того, як вода поводиться в замкненому просторі, може допомогти в створенні нових матеріалів для нанотехнологій, фільтрації, енергетики та медицини. За словами дослідників, здатність контролювати перехідні стани води відкриває потенціал для нових технологічних рішень.

Це відкриття також вкотре підтверджує, що вода — речовина з унікальними та ще не до кінця вивченими властивостями. Вона може мати електричні характеристики, які змінюються залежно від середовища, замерзати за високих температур або залишатися рідкою при екстремальному холоді. Нові знання про поведінку води лише підкреслюють складність цієї, здавалося б, простої молекули.

Поділитися:

АКТУАЛЬНО

ЦІКАВЕ ЗА ТЕМОЮ
У ФОКУСІ

Для молодих українців планують полегшити перетин державного кордону

Президент Володимир Зеленський доручив уряду опрацювати можливість спростити перетин кордону для молодих українців віком до 22 років. Про це він заявив під час Українського молодіжного форуму “Молодь тут” у вівторок, 12 серпня. Наразі існують обмеження, які стосуються перетину кордону громадянами України віком від 18 років. Президент запропонував підвищити цей вік до 22 років, щоб молодь […]

Напади посилюють побоювання ширшої війни на Близькому Сході та США

Вбивство високопоставленого лідера ХАМАС у Лівані та таємничі подвійні вибухи в Ірані посилюють побоювання щодо регіональної війни, яка може залучити Сполучені Штати. Американські, ізраїльські та ліванські офіційні особи наполягають на тому, що небагато сторін хочуть, щоб війна Ізраїлю в Газі стала ширшим конфліктом, який охопить Близький Схід. Але вбивство лідера ХАМАС у Лівані у вівторок і загибель […]

Україна отримала власний безпілотний літальний апарат “Scythe”: найважливіші деталі БПЛА

Збройні сили України отримали своєю першою партією стратегічних ударних безпілотних літальних апаратів (БПЛА), які мають здатність уражати цілі на значній відстані. Про це повідомила пресслужба української компанії Terminal Autonomy (раніше відомої як One Way Aerospace), яка взяла на себе виробництво цих БПЛА. Новітній безпілотник отримав назву AQ 400 Scythe (“Коса”). У повідомленні компанії відзначено, що […]

Обличчя як дзеркало вашого організму

Обличчя не лише відображає емоційний стан людини, але й може бути дзеркалом здоров’я. Зміни на його поверхні інколи є першими сигнальними ознаками того, що в організмі щось не так. Медицина давно звертає увагу на те, що з певних ознак на обличчі можна визначити стан внутрішніх органів. І це знання не є новим — ще в […]

Польща анонсувала створення оборонного фонду

Польща анонсувала створення Фонду оборони та безпеки, який стане першим таким в Європі. Його загальний розмір складе 7,8 мільярда доларів, повідомила міністерка фінансів та регіональної політики Катажина Пєлчинська-Наленч у соцмережі X. “Офіційно: Польща першою в Європі створює Фонд оборони і безпеки в межах KPO. Ми вкладемо мільярди в укриття, інфраструктуру подвійного призначення та розвиток польських […]

Компенсація за пошкоджене житло в Києві: як отримати допомогу

У столиці продовжують працювати державні та міські програми допомоги людям, чиї домівки постраждали внаслідок російських обстрілів. Алгоритм дій для киян пояснила в ефірі «Радіо Київ FM» заступниця директора Департаменту будівництва та житлового забезпечення КМДА Лариса Жилик, повідомляє Офіційний портал Києва. Заявку на участь у державній програмі єВідновлення можна подати через застосунок «Дія». Це передбачено Законом […]

Джо Байдена не буде на мирному саміті України у Швейцарії

Президент США Джо Байден, ймовірно, не буде присутній на мирному саміті щодо України, який планується провести у Швейцарії в середині червня. Про це повідомило видання Bloomberg з посиланням на джерела, близькі до організаторів події. Віцепрезидентка Камала Гарріс і «лідери інших країн також планують пропустити зустріч». Приїдуть Шольц, Трюдо, можливо, прем’єр Японії Кісіда. Це рішення підкреслює, […]

Прокурор Максиміліан Горщак став власником квартири в новому ЖК біля Києва за 12 тис. доларів

Керівник Голованівської окружної прокуратури (Кіровоградщина) Максиміліан Леонідович Горщак придбав квартиру в елітному жилому комплексі під Києвом, за 524 тисячі гривень, що еквівалентно 12-ти тисяч доларів за поточним курсом. Про це повідомляє видання NENKA.info. Про це стало відомо з Декларації прокурора Максиміліана Горщака, розміщеної на сайті НАЗК. Згідно даних вказаних в Декларації Горщака, квартира площею 82,2 […]