Замороженная, но жидкая: ученые обнаружили новое состояние воды
Вода – вещество, без которого невозможна жизнь на Земле, и одновременно одна из величайших тайн. Казалось бы, мы знаем о нем все. Есть три состояния воды: жидкое, твердое, газообразное. Несмотря на века исследований, ученые открывают новые, необычные состояния, в которых может находиться эта простая молекула.
Недавно японские исследователи открыли новую фазу – премельтинг-состояние, когда вода может быть одновременно замороженной и жидкой. Детали рассказало издание Interesting Engineering.
Что такое премельтинг-состояние
Когда вода попадает в чрезвычайно узкие пространства – внутрь белков, минералов или наноматериалов – она начинает вести себя иначе, чем в привычном жидком виде. Одним из таких необычных состояний является так называемое "премельтинг-состояние", когда вода находится на границе между льдом и жидкостью, будто "зависла" между замерзанием и таянием.
Исследовать это явление было очень сложно, ведь обычные методы не фиксировали быстрых движений атомов водорода.
Прорыв японских ученых
Команда из Токийского университета науки под руководством профессора Макото Тадокоро впервые напрямую наблюдала это состояние, использовав современную ядерно-магнитную спектроскопию (NMR). Для эксперимента они создали кристаллы с наноканалами шириной всего 1,6 нанометра и заполнили их тяжелой водой (D₂O).
Результаты показали: внутри таких нанопор вода формирует трехслойную структуру, где молекулы одновременно сохраняют твердые черты льда, но движутся почти как в жидкости.
"Премельтинг-состояние – это новая фаза, в которой замерзшие слои H₂O сосуществуют с подвижными молекулами воды," - объяснил профессор Тадокоро.
Почему это важно
Ученые обнаружили, что молекулы в этом состоянии остаются на "ледовых позициях", но вращаются с жидкостной скоростью. Это открывает новые возможности для науки и технологий.
Контроль над такими структурами может помочь в:
- создании новых материалов для хранения газов (водорода или метана);
- разработке искусственных газовых гидратов;
- совершенствовании систем нанотехнологий и энергосбережения.
Открытие японских ученых подтверждает: даже самые простые вещества могут скрывать неожиданные свойства.
Также OBOZ.UA рассказывал, действительно ли в Мировом океане есть золото и можно ли его достать.
Подписывайтесь на каналы OBOZ.UA в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних событий.