A tudósoknak első alkalommal sikerült feljegyezniük a víz „rejtett” állapotát.

A víz, a Föld egyik legismertebb anyaga, még mindig számos rejtélyt rejt magában.

Japán tudósok felfedezték a víz egy új fázisát, az úgynevezett „olvadás előtti állapotot”, amelyben a vízmolekulák rögzített helyzetben maradnak, mint egy szilárd anyag, de gyorsan forognak, mint egy folyadék.

A Makoto Tadokoro professzor (Tokiói Tudományegyetem) vezette kutatócsoport által végzett kutatás az American Chemical Society folyóiratában jelent meg.

A nehézvíz (D₂O) speciális kristályon belüli, körülbelül 1,6 nanométer átmérőjű nanocsatornákban történő csapdázásával a csapat szilárdtest mágneses magrezonancia (NMR) segítségével közvetlenül megfigyelte a "zárt" víz szerkezetét és dinamikáját.

Az eredmények azt mutatták, hogy a nanocsatornákban lévő víz nem a szokásos módon fagy meg és olvad el. Ehelyett, mielőtt a jég teljesen elolvadna, egy köztes fázis jelenik meg: a fagyott víz rétegei váltakoznak lassan mozgó vízmolekulák rétegeivel, létrehozva egy olvadás előtti állapotot.

Az NMR-adatok azt is kimutatták, hogy a molekulák meglehetősen stabilak maradtak, mint a szilárd anyagok, de majdnem olyan gyorsan forogtak, mint a folyékony víz.

Tadokoro professzor szerint az „olvadás előtti állapot” akkor alakul ki, amikor a hiányos hidrogénkötésekkel rendelkező vízmolekulák elkezdenek „olvadni”, mielőtt a jég megtartaná eredeti szerkezetét, létrehozva egy olyan állapotot, amely egyszerre szilárd és folyékony is.

Ez a felfedezés segít jobban megmagyarázni a víz viselkedését rendkívül kis terekben, ami kulcsfontosságú a biológiai folyamatok (például az ionok sejtmembránokon keresztüli transzportja) és a nanotechnológia szempontjából.

Az alkalmazások tekintetében a tudósok úgy vélik, hogy a jégszerkezet szabályozása utat nyithat az új anyagok, például a mesterséges gázzal töltött kristályok (gázhidrátok) előtt, amelyek biztonságosabban és olcsóbban tárolhatják a hidrogént vagy a metánt.

Ez a felfedezés megerősíti, hogy még a víz – egy látszólag ismerős anyag – esetében is vannak alapvető titkok, amelyeket még teljesen fel kell tárni.

(VNA/Vietnam+)

Forrás: https://www.vietnamplus.vn/cac-nha-khoa-hoc-lan-dau-ghi-nhan-trang-thai-an-cua-nuoc-post1063380.vnp