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

Депутата ірландського парламенту завербувала Росія для дестабілізації в регіоні

Видання Politico повідомляє про серйозний скандал в Ірландії, пов’язаний із вербуванням російськими агентами депутата парламенту країни. За інформацією журналістів, представник лівої опозиційної партії був завербований ще у 2019 році, і його діяльність може загрожувати політичній стабільності регіону. Російська розвідка змогла завербувати ірландського депутата для виконання дестабілізаційних завдань в цьому регіоні, зокрема аби просувати антинатівські наративи […]

Напад на дітей із ножем у Баварії

У середу, 22 січня, в місті Ашаффенбург (Баварія) стався жорстокий напад на групу дітей із дитячого садка, які прогулювалися парком у супроводі вихователів. Як повідомляє Deutsche Welle, чоловік із ножем напав на дворічного хлопчика та інших перехожих, спричинивши жахливі наслідки. Внаслідок нападу загинув дворічний хлопчик та 41-річний чоловік, який намагався врятувати дітей. Ще двоє людей […]

Португалія обирає новий парламент на дострокових виборах

У неділю, 10 березня, відбуваються позачергові парламентські вибори в Португалії. Виборчі дільниці розпочали свою роботу о 08:00 за місцевим часом (10:00 за київським часом) і працюватимуть до 19:00 (21:00 за київським часом). На виборах мають право голосу понад 10 мільйонів громадян, які обиратимуть депутатів у 230-місному парламенті. Перед громадянами країни стоїть вибір між підтримкою правоцентристського […]

Понад 250 мільйонів бджіл на волі, у США перекинулася вантажівка з вуликами

У штаті Вашингтон стався незвичний інцидент, який буквально заполонив регіон роями бджіл. Поблизу міста Лінден, неподалік від канадського кордону, перевернулася вантажівка, що перевозила близько 70 тисяч фунтів (понад 31,7 тонни) вуликів. Внаслідок аварії на волю вирвалися понад 250 мільйонів медоносних бджіл. Водій не постраждав, але не зміг впоратися з керуванням на крутому повороті, внаслідок чого […]

У віці 92 років пішла з життя Кетрін, герцогиня Кентська

Букінгемський палац повідомив про смерть герцогині Кентської. Кетрін відійшла у віці 92 років у Кенсінгтонському палаці в присутності найближчих членів родини. Протягом десятиліть герцогиня Кентська брала активну участь у публічному житті й виконувала обов’язки члена британської королівської родини. У 2002 році вона вирішила відійти від публічної ролі, відмовившись від використання титулу “Її Королівська Високість”, але […]

Шмигаль обговорив з прем’єром Норвегії $8 млрд допомоги та спільне виробництво зброї

Прем’єр-міністр України Денис Шмигаль зустрівся у Вашингтоні з главою уряду Норвегії Йонасом Гаром Стере. Про це він повідомив у своєму Telegram-каналі в п’ятницю, 25 квітня. Ключовою темою переговорів стала військова підтримка України. Шмигаль висловив вдячність за допомогу у розмірі $8 мільярдів, яку Норвегія виділила Україні у 2024 році. Переважна частина цієї суми спрямована на потреби […]

У Росії значне зростання доходів від продажу нафти та газу в серпні 2024 року

Російська Федерація оголосила про значне зростання доходів від продажу нафти і газу в серпні 2024 року. Згідно з повідомленням агентства Bloomberg, доходи від енергетичних експортів зросли на 20% у порівнянні з аналогічним місяцем минулого року, досягши 8,7 мільярда доларів США. Пояснюють це зростанням цін на нафту російської марки Urals (74 дол. за барель) і збільшенням […]

Тривожні прогнози: якщо Трамп виграє вибори, Україна може втратити підтримку

У разі повернення Дональда Трампа на посаду президента Сполучених Штатів, експерти з американського аналітичного центру Atlantic Council висловлюють серйозні обгрунтовані стурбовання щодо майбутньої політики США щодо України та Європейської безпеки. Брак досвіду та експертизи: Мелінда Гаррінг, старша наукова співробітниця аналітичного центру Atlantic Council, попереджає, що люди, які можуть опинитися при владі разом із Трампом, не […]