Вода способна замерзнуть при комнатной температуре
Впервые удалось экспериментально продемонстрировать возможность фазового перехода воды при комнатной температуре.
Впервые удалось экспериментально продемонстрировать возможность фазового перехода воды при комнатной температуре.
Ученые продолжают интенсивно изучать свойства воды - самого привычного и распространенного, но по-прежнему таящего множество загадок вещества. Новая работа голландских ученых К.Джинеша (K. B. Jinesh) и Й.Френкена (Joost Frenken) из университета в г. Лейден, опубликованная в журнале Physical Review Letters, описывает способность воды к переходу в твердое состояние при заключении ее в объем, имеющий размеры порядка нанометров.
Следует отметить, что факт замерзания воды при положительных температурах отмечали и ранее (та же группа сделала это в 2006 г.), однако однозначно убедительных экспериментов по этому поводу не было. Недавно были опубликованы работы, где описывали и противоположные эффекты - присутствие жидкой воды в нанотрубках при отрицательных температурах. Этот эффект был рассчитан с помощью моделирования, и были приведены некоторые экспериментальные факты.
В работе голландских физиков убедительно показано, с помощью прямого эксперимента, что вода при комнатной температуре замерзает. Они сближали две плоские поверхности до расстояния между ними менее 10 диаметров молекул воды (около 1 нм), вода при этом попадала в зазор благодаря капиллярной конденсации из влажного воздуха. Фазовое состояние воды наблюдали с помощью модифицированного метода сканирующей атомно-силовой микроскопии высокого разрешения, в котором измеряется сила трения микромеханического зонда с поверхностью изучаемого вещества. При образовании льда движение вольфрамового наконечника становилось таким же, каким оно бывает при перемещении любого металлического предмета на поверхности льда, с чередованием проскальзывания и остановок движения.
Образующийся лед, по мнению авторов, имеет обычную гексагональную кристаллическую решетку. Объяснение эффекта связано с формированием упорядоченной структуры воды в нанообъеме, чему способствуют сами пространственные ограничения.
Сам факт существования твердой воды при комнатной температуре можно будет использовать для объяснения поведения воды как смазочного вещества. У этого явления просматриваются и явно отрицательные последствия - при разработке электромеханических устройств нано- и микромасштабов придется учитывать возможность формирования ледяных пленок, нарушающих нормальную работу этих устройств, сообщает PhysOrg.

Комментарии
0Комментариев пока нет. Начните обсуждение.