Открыто еще одно состояние воды
Американские исследователи при помощи сверхмощного компьютера смоделировали поведение молекул воды, которое не соответствует ни одному из известных ее состояний.
Для моделирования американские ученые из Национального университета штата Теннесси использовали технологию, при которой происходит рассеивание нейтронов. Полученные данные позволили открыть новое состояние воды, в котором молекулы ведут себя не так, как в газообразном, жидком или твердом состоянии. Исследователи назвали такое состояние туннельным. В него молекула воды переходит при нахождении в каналах кристаллов берилла. Диаметр одного такого канала соответствует пяти ангстремам, который, в свою очередь, равен десятой части от одной миллиардной метра. Такой же диаметр имеют некоторые атомы и молекулы различных веществ.
В своих исследованиях ученые использовали новейшую разработку в области нанотехнологий – так называемый источник нейтронов «Spallation Neutron Source». В результате этих опытов исследователи получат возможность понять процессы, которые происходят с участием воды в каменных породах и мембранах, работающих на молекулярном уровне. Также полученные данные будут крайне полезны для других областей науки.
По словам одного из участников проекта россиянина Александра Колесникова, молекулы воды, которые находятся в туннельном состоянии, могут просачиваться через любую преграду, что полностью нарушает все законы физики. Также он заявил, что атомы воды на этом этапе пребывают во всех известных положениях в молекуле, что сейчас можно увидеть только в теории квантовой механики и совершенно невозможно в природе.
На первом этапе ученые определили туннельное состояние только атомов водорода и даже не могли представить, что молекула воды может принять такое же состояние. Но использование в последующих опытах рассеивателя нейтронов помогло исследователям увидеть, что молекулы воды способны принимать уникальную шестигранную форму.
Также моделирование огромного количества ситуаций, при которых молекула может перейти в туннельное состояние, показало, что для этого недостаточно всего лишь поместить ее в ограниченное пространство. Стимулом для перехода являются колебания определенной частоты, которыми в природе обладает только берилл.
В своих исследованиях ученые использовали новейшую разработку в области нанотехнологий – так называемый источник нейтронов «Spallation Neutron Source». В результате этих опытов исследователи получат возможность понять процессы, которые происходят с участием воды в каменных породах и мембранах, работающих на молекулярном уровне. Также полученные данные будут крайне полезны для других областей науки.
По словам одного из участников проекта россиянина Александра Колесникова, молекулы воды, которые находятся в туннельном состоянии, могут просачиваться через любую преграду, что полностью нарушает все законы физики. Также он заявил, что атомы воды на этом этапе пребывают во всех известных положениях в молекуле, что сейчас можно увидеть только в теории квантовой механики и совершенно невозможно в природе.
На первом этапе ученые определили туннельное состояние только атомов водорода и даже не могли представить, что молекула воды может принять такое же состояние. Но использование в последующих опытах рассеивателя нейтронов помогло исследователям увидеть, что молекулы воды способны принимать уникальную шестигранную форму.
Также моделирование огромного количества ситуаций, при которых молекула может перейти в туннельное состояние, показало, что для этого недостаточно всего лишь поместить ее в ограниченное пространство. Стимулом для перехода являются колебания определенной частоты, которыми в природе обладает только берилл.