Ανακαλύφθηκε μια νέα κατάσταση του νερού: είναι ταυτόχρονα στερεό και υγρό.

Το νερό είναι μια από τις πιο γνωστές ουσίες στη Γη, ωστόσο εξακολουθεί να κρύβει πολλά μυστήρια. Πρόσφατα, Ιάπωνες επιστήμονες ανακάλυψαν μια νέα κατάσταση του νερού: είναι ταυτόχρονα στερεό και υγρό.

Ιάπωνες επιστήμονες ανακαλύπτουν μια νέα κατάσταση του νερού - Εικονογράφηση: eurofins

Σύμφωνα με το ScienceDaily στις 22 Σεπτεμβρίου, Ιάπωνες επιστήμονες παρατήρησαν μια ειδική φάση του νερού που ονομάζεται «κατάσταση πριν από την τήξη», στην οποία τα μόρια παραμένουν ακίνητα όπως ένα στερεό αλλά εξακολουθούν να περιστρέφονται γρήγορα όπως ένα υγρό.

Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης, που διεξήχθη από μια ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Makoto Tadokoro (Πανεπιστήμιο Επιστημών του Τόκιο), δημοσιεύθηκαν στο Journal of the American Chemical Society στις 27 Αυγούστου 2025.

Σύμφωνα με τους συγγραφείς, αυτή η κατάσταση συμβαίνει όταν το νερό «παγιδεύεται» σε εξαιρετικά μικρούς χώρους. Συγκεκριμένα, κρύσταλλοι με νανοκανάλια διαμέτρου περίπου 1,6 νανόμετρα είναι γεμάτοι με βαρύ νερό ( _D₂O ).

Στη συνέχεια, η ομάδα χρησιμοποίησε πυρηνικό μαγνητικό συντονισμό στερεάς κατάστασης (NMR) για να παρατηρήσει άμεσα τη δομή και τη δυναμική του «περιορισμένου» νερού.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το νερό στα νανοκανάλια δεν πάγωσε και δεν ξεπάγωσε με τον συνήθη τρόπο.

Αντίθετα, πριν λιώσει εντελώς ο πάγος, εμφανίζεται μια ενδιάμεση φάση: στρώματα παγωμένου νερού εναλλάσσονται με στρώματα αργά κινούμενων μορίων νερού, δημιουργώντας μια κατάσταση προ-τήξης.

Τα δεδομένα NMR έδειξαν επίσης ότι τα μόρια παρέμειναν αρκετά σταθερά, όπως σε ένα στερεό, αλλά περιστρέφονταν με ταχύτητα σχεδόν παρόμοια με αυτή ενός υγρού.

Ο καθηγητής Μακότο Ταδοκόρο εξηγεί: «Αυτή η κατάσταση είναι η τήξη μορίων νερού που δεν έχουν δεσμούς υδρογόνου, η οποία συμβαίνει πριν αρχίσει να τήκεται η στερεοποιημένη δομή πάγου. Εκεί, συνυπάρχουν στρώματα στερεοποιημένου _H₂O και αργά κινούμενου _H₂O », δημιουργώντας μια κατάσταση που είναι ταυτόχρονα στερεή και υγρή.

Αυτή η ανακάλυψη βοηθά στην καλύτερη εξήγηση της «συμπεριφοράς» του νερού όταν περιορίζεται σε εξαιρετικά μικρούς χώρους, κάτι που είναι κρίσιμο για βιολογικές διεργασίες (όπως το πώς το νερό και τα ιόντα κινούνται διαμέσου των κυτταρικών μεμβρανών) και για τη νανοτεχνολογία, ανοίγοντας δρόμους για πρακτικές εφαρμογές.

Όσον αφορά τις εφαρμογές, ο καθηγητής Tadokoro πιστεύει ότι ο έλεγχος της δομής του πάγου θα μπορούσε να ανοίξει το δρόμο για νέα υλικά, όπως τεχνητοί κρύσταλλοι που μεταφέρουν αέριο (ένυδροι εστέρες αερίου), για την αποθήκευση αερίων όπως το υδρογόνο και το μεθάνιο με μεγαλύτερη ασφάλεια και χαμηλότερο κόστος.

Αυτή η ανακάλυψη δείχνει για άλλη μια φορά ότι ακόμη και οικείες και κοινές ουσίες όπως το νερό εξακολουθούν να κρύβουν θεμελιώδη μυστικά που περιμένουν να αποκρυπτογραφηθούν από την ανθρωπότητα.

Επιστροφή στο θέμα

ΚΟΙΝΟ

Πηγή: https://tuoitre.vn/phat-hien-trang-thai-moi-cua-nuoc-vua-ran-vua-long-20250923100648274.htm