Makoto Tadokoro / Tokyo Bilim Üniversitesi
“Birleşme öncesi durum” olarak bilinen yeni durum şu ana kadar doğrudan gözlemlenemedi.
Su sıkıcı görünebilir ama göründüğünden çok daha tuhaftır.
Yeni bir çalışmakyakın zamanda yayınlandı Amerikan Kimya Derneği DergisiJaponya’daki bilim insanları, su moleküllerinin son derece küçük alanlarda hapsedildiğinde aynı anda davranabildiğini gösterdi. katı ve sıvı olarak.
Makroskobik ölçekte gözlemlediğimiz sıvı su ile buz arasındaki farklar mikroskobik düzeyden kaynaklanmaktadır. Buzda moleküller katı yapılar içinde hapsolur; suda ise tam tersine serbestçe hareket ederler, sürekli bağlar oluşturup kırarlar.
Yeni çalışmada açıklanan tuhaf durumda, moleküller her ikisinden de biraz yapıyor:buz gibi tek bir noktaya sabitlenir, ancak hızla dönertıpkı bir sıvıda olduğu gibi. Bu durum “füzyon öncesi durum”, şu ana kadar doğrudan gözlemlerden kaçmıştı” diye açıklıyor Bilim Uyarısı.
“Ön-füzyon durumu, tamamen donmuş buz yapısı ısıtma sırasında erimeye başlamadan önce, H₂O moleküllerinin eksik hidrojen bağlarıyla füzyonunu içerir” diye açıklıyor. Makoto TadokoroTokyo Bilim Üniversitesi’nde kimyager ve çalışmanın baş yazarı.
Araştırmacı şunu ekliyor: “Aslında donmuş H₂O katmanlarının diğerleriyle yavaş hareketle bir arada bulunduğu suyun yeni bir aşamasını oluşturuyor” ifade üniversitenin.
Bu tuhaf durumu gözlemlemek, karmaşık deneysel kurulum.
O andan itibaren, Kullanılan su tam olarak aynı değildi Günlük olmayan durumlarda kullandığımız şeyler: “ağır su” idiHidrojen atomlarının yerini, çekirdekte ek bir nötron içeren bir hidrojen izotopu olan döteryum alır.
Bu “D₂Oegzotik davranışların ortaya çıktığı son derece küçük bir alana hapsedildi.
Araştırmacılar yarattı çubuk şeklindeki kristallerküçük hidrofilik kanallarla 1,6 nanometre uzunluğundaİçerideki ağır suyu dondurdular ve sonra yavaş yavaş ısıttılar.
Makoto Tadokoro / Tokyo Bilim Üniversitesi
Bilim insanları, nükleer manyetik rezonans spektroskopisini kullanarak nano gözeneklerde hapsolmuş su moleküllerinin benzersiz yapısını ve davranışını araştırıyor. Çalışma, suda ön erime aşaması olarak adlandırılan bir aşamayı ortaya çıkardı.
Son olarak katı hal döteryum nükleer manyetik rezonans (NMR) spektroskopisini kullanarak tüm süreci gözlemlediler. Teknik, moleküllerin üç katmandan oluşan hiyerarşik bir yapı oluşturduher birinde farklı hareket türleri ve etkileşimler bulunur.
Füzyon öncesi durum bize en çok bilinen şeklidir. ince su filmi Sıcaklık donma noktasının altında olsa bile buzun yüzeyinde oluşur. Fakat, aşırı karantina altındaBu fenomen, makroskobik buzda meydana gelenden farklı şekilde meydana gelir.
Suyun olduğu zaten biliniyor. alışılmadık davranışlar gösteriyor nanometrik ölçekle sınırlı: elektriksel özellikler değişebilir; mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda bile “dondurulamaz” hale gelebilir; veya tam tersi, normal koşullar altında kaynayacağı sıcaklıklarda katılaşır.
“Yeni buz ağları oluşturarak bu mümkün olabilir” enerjik gazları depolamak Tadokoro, hidrojen ve metan gibi yapay gaz hidratlar gibi su bazlı malzemelerin geliştirilmesinin yanı sıra” diyor.
