Відкрито новий стан води: вона може бути одночасно твердим і рідким.

Вода — одна з найвідоміших речовин на Землі, проте вона досі приховує багато загадок. Нещодавно японські вчені відкрили новий стан води: вона може бути одночасно твердим і рідким.

Японські вчені відкрили новий стан води - Ілюстрація: eurofins

Згідно з повідомленням ScienceDaily від 22 вересня, японські вчені спостерігали особливу фазу води, яка називається «стан перед плавленням», у якій молекули залишаються нерухомими, як тверде тіло, але все ще швидко обертаються, як рідина.

Результати цього дослідження, проведеного командою під керівництвом професора Макото Тадокоро (Токійський університет наук), були опубліковані в журналі Американського хімічного товариства 27 серпня 2025 року.

За словами авторів, цей стан виникає, коли вода «застрягає» в надзвичайно малих просторах. Зокрема, кристали з наноканалами діаметром приблизно 1,6 нанометра заповнені важкою водою ( _D₂O ).

Потім команда використала твердотільний ядерний магнітний резонанс (ЯМР), щоб безпосередньо спостерігати структуру та динаміку «замкненої» води.

Результати показали, що вода в наноканалах не замерзала і не танула звичайним чином.

Натомість, перш ніж лід повністю розтане, відбувається проміжна фаза: шари замерзлої води чергуються з шарами повільно рухомих молекул води, створюючи стан перед плавленням.

Дані ЯМР також показали, що молекули залишалися досить стабільними, як у твердому тілі, але оберталися зі швидкістю, майже подібною до швидкості рідини.

Професор Макото Тадокоро пояснює: «Цей стан являє собою плавлення молекул води з неповним водневим зв’язком, що відбувається до того, як затверділа крижана структура починає танути. Там співіснують шари затверділої _H₂O та повільно рухомої _H₂O », створюючи стан, який є одночасно твердим і рідким.

Це відкриття допомагає краще пояснити «поведінку» води, коли вона знаходиться в надзвичайно малих просторах, що має вирішальне значення для біологічних процесів (таких як переміщення води та іонів через клітинні мембрани), а також для нанотехнологій, відкриваючи шляхи для практичного застосування.

Щодо застосувань, професор Тадокоро вважає, що контроль структури льоду може прокласти шлях для нових матеріалів, таких як штучні кристали, що містять газ (газогідрат), для безпечнішого та дешевшого зберігання газів, таких як водень і метан.

Це відкриття ще раз показує, що навіть звичні та поширені речовини, такі як вода, все ще зберігають фундаментальні таємниці, які чекають на розшифровку людством.

Повертаючись до теми

ГРОМАДСЬКІСТЬ

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