Техно новости и обзоры

  • Главная
  • Карта сайта

1

Фев

У воды обнаружили неизвестные свойства

На нанометровых расстояниях у воды появляются свойства, которые нельзя объяснить иначе, как с привлечением квантовой механики. Такой вывод был сделан учеными по итогам серии экспериментов. Статья исследователей пока не опубликована в рецензируемом научном журнале, но ее препринт доступен на сайте arXiv.org. Коротко о работе пишет портал Physics World.

Вода обладает рядом свойств, которые делают эту жидкость уникальной. В частности, H2O обладает максимальной плотностью при температуре плюс четыре градуса Цельсия. Благодаря этой особенности земные водоемы замерзают не снизу вверх, а сверху вниз, и в них в холодное время года могут обитать живые существа. Многие необычные характеристики воды объясняются тем, что ее молекулы связаны между собой особым типом нековалентных связей, получившем название водородной связи. Такие связи образуются между атомом водорода, который связан с так называемым электроотрицательным атомом (в случае воды — с кислородом), и другим электроотрицательным атомом, находящимся в той же или соседней молекуле.

Авторы новой работы проверяли, насколько хорошо модель, описывающая свойства воды только с опорой на водородные связи (так называемая электростатическая модель), согласуется с данными экспериментов. Ученые отслеживали такой параметр как распределение протонов в молекулах воды по уровням кинетической энергии. Исследователи «загоняли» молекулы H2O в углеродные нанотрубки диаметром 1,6 нанометра, и подвергали систему воздействию высокоэнергетичных нейтронов, которые производил источник ISIS из лаборатории Резерфорда-Эпплтона в Оксфордшире, Великобритания.

Из-за того, что нейтроны обладали очень высокой энергией, они успевали отразиться от встреченных на пути протонов до того, как последние успевали провзаимодействовать с окружающими их частицами. Таким образом, анализируя данные о рассеянии нейтронов после прохождения сквозь образец, ученые получали информацию о нативном распределении протонов по энергиям. Оказалось, что энергия сильно зависит от температуры: ее среднее значение было на 50 процентов больше предсказанного электростатической моделью при низких температурах, и на 20 процентов — при комнатной температуре. Внутри нанотрубок с диаметром 1,4 нанометра средняя энергия протонов оказалась на 30 процентов ниже, чем у воды, не помещенной в ограниченное пространство.

Также исследователи проверили, как будут распределяться по энергиям протоны в воде, помещенной в особый мембранный материал Nafion, который используется для производства топливных элементов. Ученые показали, что средняя энергия была на 30 процентов выше, чем у воды в «обычном» состоянии.

Авторы новой работы полагают, что, когда молекулы воды находятся на очень близком расстоянии друг от друга и «сдавлены» из-за маленького объема доступного пространства, протоны в них переходят в пока не описанное физиками квантовое состояние. Ученые отмечают, что квантово-механические свойства воды могут определять ее «поведение» в живых клетках, так как там расстояние между молекулами примерно соответствует тому расстоянию, на котором они находились в эксперименте.

Читайте также: Новости Новороссии.

Возможно заинтересует:

  • Космический «грузовик» «Прогресс» стартует с Байконура
  • Впервые в истории Интернета домен сменил владельца
  • Российские ученые изобрели нанобетон
  • Защитит ли Медведев российскую науку от Петрика?
  • Мужчины чаще, чем женщины, размещают свое творчество в Сети

Свежие записи

  • Первый 5G-смартфон Nokia будет стоить около 700 долларов
  • Космический «грузовик» «Прогресс» стартует с Байконура
  • Xiaomi Mi Mix 2 получил официальную Android 9.0 Pie с очередным обновлением прошивки
  • Уникальному смартфону Samsung Galaxy A80 — соответствующий чехол
  • Рендеры и видео неизвестного смартфона Motorola с четверной камерой

Архивы

  • Июнь 2025
  • Май 2025
  • Апрель 2025
  • Март 2025
  • Февраль 2025
  • Январь 2025
  • Декабрь 2024
  • Ноябрь 2024
  • Октябрь 2024
  • Сентябрь 2024
  • Август 2024
  • Июль 2024
  • Июнь 2024
  • Май 2024

Последние записи

  • Первый 5G-смартфон Nokia будет стоить около 700 долларов
  • Космический «грузовик» «Прогресс» стартует с Байконура
  • Xiaomi Mi Mix 2 получил официальную Android 9.0 Pie с очередным обновлением прошивки
  • Уникальному смартфону Samsung Galaxy A80 — соответствующий чехол
  • Рендеры и видео неизвестного смартфона Motorola с четверной камерой
  • Впервые в истории Интернета домен сменил владельца
  • Смартфон Oppo Reno Lite получит экран большей диагонали, чем Oppo Reno
  • Российские ученые изобрели нанобетон
  • Защитит ли Медведев российскую науку от Петрика?
  • Мужчины чаще, чем женщины, размещают свое творчество в Сети
  • Случайные записи

    • В российском центре космического туризма больше науки
    • Разработан новый способ уничтожения вирусов
    • Сделано в Южной Корее. Таких смартфонов вскоре не останется
    • Археологи нашли фрагменты грандиозной статуи Адриана
    • Плюсы и минусы виртуальных знакомств
    • Оператора ботнета могут посадить на 10 лет
    • Сегодня объявят победителя «Премии Рунета»
Все права защищены © 2024 Техно новости и обзоры.