Dünyanın en tanıdık maddelerinden biri olan su, hâlâ birçok gizemi barındırıyor.
Japon bilim insanları, su moleküllerinin katı haldeki gibi sabit pozisyonlarda kaldığı ancak sıvı haldeki gibi hızla döndüğü "erime öncesi durum" adı verilen yeni bir su fazı keşfetti.
Tokyo Bilim Üniversitesi'nden Profesör Makoto Tadokoro liderliğindeki bir ekip tarafından yürütülen araştırma, Amerikan Kimya Derneği Dergisi'nde yayınlandı.
Ekip, özel bir kristal içindeki yaklaşık 1,6 nanometre çapındaki nano kanallarda ağır suyu (D₂O) hapsederek, katı hal nükleer manyetik rezonans (NMR) yöntemini kullanarak "sınırlandırılmış" suyun yapısını ve dinamiklerini doğrudan gözlemledi.
Sonuçlar, nano kanallardaki suyun alışılageldiği gibi donup erimediğini gösterdi. Bunun yerine, buz tamamen erimeden önce bir ara faz ortaya çıkıyor: donmuş su katmanları, yavaş hareket eden su molekülleri katmanlarıyla dönüşümlü olarak yer alarak önceden erimiş bir durum oluşturuyor.
NMR verileri ayrıca moleküllerin katılar gibi oldukça kararlı kaldığını, ancak sıvı su kadar hızlı döndüğünü gösterdi.
Profesör Tadokoro'ya göre, "erime öncesi durum", buz orijinal yapısını korumadan önce, hidrojen bağları tamamlanmamış su moleküllerinin "erimeye" başlamasıyla oluşur ve hem katı hem de sıvı bir hal yaratır.
Bu keşif, suyun son derece küçük alanlarda hapsedildiğinde sergilediği davranışı daha iyi açıklamaya yardımcı oluyor; bu da biyolojik süreçler (hücre zarları boyunca iyon taşınımı gibi) ve nanoteknoloji için çok önemlidir.
Uygulamalar açısından bakıldığında, bilim insanları buz yapısının kontrol edilmesinin, hidrojen veya metanı daha güvenli ve ucuz bir şekilde depolamak için yapay gaz dolu kristaller (gaz hidratları) gibi yeni malzemelerin önünü açabileceğine inanıyor.
Bu keşif, görünüşte tanıdık bir madde olan suyun bile henüz tam olarak keşfedilmemiş temel sırları olduğunu doğruluyor.
Kaynak: https://www.vietnamplus.vn/cac-nha-khoa-hoc-lan-dau-ghi-nhan-trang-thai-an-cua-nuoc-post1063380.vnp
Yorum (0)