velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Когда вода перестает быть водой

Характеристики воды претерпевают значимые конфигурации, если она течет в канальцах наименее 2 нм шириной: она перестает быть «водянистой» и поболее припоминает вязкую патоку.





Практически у всех веществ при переходе из водянистого состояния в жесткое плотность возрастает, но с водой такового не происходит: плотность льда меньше, чем у воды. Потому многие ученые считают, что и в сжатом состоянии (к примеру, в нанометровом канале) вода сохранит характеристики воды.


Но, когда физик Элиза Рьедо (Elisa Riedo) с сотрудниками начали учить протекание воды через наноразмерный канал, оказалось, что вода сформировывает слои. Опыт был выполнен с помощью иглы атомно-силового микроскопа: измерялась сила, с которой вода давит на иглу при протекании под ней. Ожидалось, что из-за вязкости воды силы эти будут не очень значительны. Но когда расстояние от иглы до поверхности составило около нанометра, прибор зафиксировал сильное отталкивание. При предстоящем уменьшении расстояния эта сила начала осциллировать, что можно разъяснить образованием в воды слоев.


Такая сжатая аква пленка в вертикальном направлении ведет себя как жесткое тело, формируя слои, параллельные поверхности, в то время как в горизонтальном направлении она остается водянистой. Это похоже на некие типы водянистых кристаллов. Поведение воды было на теоретическом уровне смоделировано, и приобретенный итог отлично согласуется с тестом.


Ученые провели серию тестов на различных поверхностях. Они нашли, что эффект образования слоев был более ярко выражен на гидрофильных поверхностях. Также была определена вязкость аква слоя: оказалось, что на гидрофильной поверхности вязкость начинает существенно возрастать, когда толщина слоя добивается 1,5 нм, а при предстоящем сжатии вязкость растет на несколько порядков. По воззрению исследователей, вязкая вода возможно окажется потрясающей смазкой, что может быть удачно применено в ряде многообещающих наноустройств. Осознание параметров воды на наноразмерном уровне будет полезным и в таких областях как биология и фармацевтика, где очень важен перенос жидкостей через наноразмерные каналы и поры.


Об атомно-силовой микроскопии читайте подробнее в статье: «Туннель в наномир».


«Нанометр»






Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • 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