velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Из нанотрубки

Вода, заполняющая полость углеродной нанотрубки, перебегает в отменно другое состояние уже при комнатной температуре.







Вода – это волшебство. При всем пафосе подобного утверждения, его нельзя именовать настолько уж огромным преувеличением. Вода – главный элемент жизни на Земле. Характеристики ее изумительны на фоне большинства подобных соединений. Довольно вспомнить такую мелочь, что в жесткой форме льда она имеет наименьшую плотность, чем в жидко. Это, кстати, позволяет водоемам леденеть с поверхности, оставляя сложным организмам возможность выжить всю зимнюю пору под ледяной коркой. Большая часть необыкновенных параметров воды связаны со способностью ее молекул создавать водородные связи, соединяя молекулы в воды слабенькими, но бессчетными взаимодействиями.


Ну а на деньках обнаружилось, что вода – еще больше странноватое соединение, чем можно было поразмыслить. Джордж Рейтер (George Reiter) и его команда проявили, что в особенных случаях она может перебегать в изумительную форму «квантовой воды».


Чтоб разобраться с тем, что же это все-таки за форма, напомним, что водородная связь появляется меж кислородом одной молекулы воды и водородами 2-ух примыкающих. Электроны, «оттянутые» кислородом у собственных атомов водорода, отчасти притягиваются и водородами примыкающих молекул. Они могут с некой свободой передвигаться меж участниками такового взаимодействия. А если отыскать метод выстроить длинноватые цепочки связанных водородной связью молекул воды, электроны сумеют даже передвигаться по ним на приметные расстояния. Какие же характеристики приобретет такая вода?


Пытаясь узнать это, Рейтер с сотрудниками заполнили водой крошечное полое место снутри углеродной нанотрубки и изучили ее свойства, бомбардируя насыщенным пучком нейтронов. Характеристики отраженных частиц позволили ученым охарактеризовать поведение протонов в молекулах воды снутри нанотрубок. Оказалось, что даже при той же комнатной температуры поведение это разительно отличается от обычного для воды. «Различия так значительны, - молвят создатели работы, - что мы вправе гласить о том, что заключенная в нанотрубках вода перебегает в отменно другое “квантовое” состояние», - пишут создатели. Они хотят продолжить исследование параметров воды в этой форме.


Случай с заполненными водой нанотрубками не настолько оторван от действительности, как может показаться. По сути, они служат хорошей моделью того, как все обстоит в ряде живых систем – к примеру, в ионных каналах клеточных мембран. Уже издавна показано, что поток, проходящий через эти каналы, на несколько порядков больше, чем позволяет теория – может быть, виной тому конкретно необыкновенное состояние воды, до сего времени неведомое.


Рейтер объясняет, что такое состояние должно появляться исключительно в том случае, когда воду окружают нейтральные, не несущие зарядов молекулы – такие, как углерод нанотрубок. Конкретно то, что большая часть экспериментальных установок, в каких ранее проводились подобные измерения, имеют стены из заряженных молекул, до сего времени «квантовое» состояние воды никогда не обнаруживалось.


О неких других странноватых особенностях обыкновенной воды читайте: «Жизненно принципиальные детали».


По публикации MIT Technology Review / The Physics arXiv Blog





Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments