علمی و پزشکی

حالت جدیدی از آب پیدا شد!

محققان دانشگاه کمبریج کشف کرده اند که آب در یک لایه مولکولی نه مانند یک مایع و نه جامد رفتار می کند و تحت فشار شدید به هادی الکتریکی تبدیل می شود.

آب معمولاً هنگام یخ زدن منبسط می شود و نقطه جوش بالایی دارد. با این حال، تحقیقات جدید نشان می دهد که وقتی آب در مقیاس نانو فشرده می شود، خواص آن به طور چشمگیری تغییر می کند.

درک کامل رفتار آب به دلیل مشکلات در توصیف تجربی حالات یا فازهای آن در مقیاس نانو، هنوز ممکن نیست. با این حال، تیمی به رهبری دانشگاه کمبریج توضیح می‌دهند که چگونه توانستند نمودار حالت یک لایه آب به ضخامت تک مولکولی را با دقت فوق‌العاده پیش‌بینی کنند.

بیشتر بخوانید:

دانشمندان کشف کرده اند که آب موجود در لایه ای به ضخامت مولکول در چندین حالت حرکت می کند، از جمله حالت “هگزوتیک” و حالت “سوپرینیک” یا “جنین”.

حالت یا فاز هگزوتیک حالتی از ماده است که بین فازهای جامد و مایع همسانگرد در سیستم های دو بعدی ذرات وجود دارد.

آب سوپریونیک که به نام یخ سوپریونیک یا یخ XVIII نیز شناخته می شود، حالتی از آب در دما و فشار بالا است. در آب فوق یونی، مولکول‌های آب از هم جدا می‌شوند و یون‌های اکسیژن در شبکه‌ای با فاصله مساوی متبلور می‌شوند، در حالی که یون‌های هیدروژن آزادانه در اطراف شبکه اکسیژن شناور می‌شوند.

آب در حالت هگزوتیک مانند چیزی بین جامد و مایع عمل می کند. در فشارهای بالاتر در مرحله جنینی، آب نیز رساناتر می‌شود و پروتون‌ها سریع‌تر در یخ حرکت می‌کنند، به روشی مشابه حرکت الکترون‌ها در رسانا.

خبر مرتبط:  پیگیری تعرفه‌های خدمات پرستاری در وزارت بهداشت / لزوم ساماندهی خدمات پرستاری در منزل

ونکات کاپیل، نویسنده ارشد، دکترا، از دپارتمان شیمی دانشگاه کمبریج، می‌گوید: «فاز هگزوتیک نه جامد است و نه مایع، بلکه یک حد واسط است که با نظریه‌های قبلی در مورد مواد دو بعدی مطابقت دارد». مطالعه روش ما نشان می دهد که این مرحله را می توان به صورت تجربی با محدود کردن آب در کانال گرافن مشاهده کرد.

وی افزود: وجود مرحله جنینی در حالت سهل الوصول عجیب است زیرا این مرحله معمولاً در شرایط متلاطم مانند هسته اورانوس و نپتون یافت می شود. یکی از راه‌های تجسم این فاز این است که اتم‌های اکسیژن یک شبکه جامد تشکیل می‌دهند و پروتون‌ها مانند مایعی که از شبکه عبور می‌کند جریان پیدا می‌کنند.

این یافته‌ها نه تنها راه جدیدی را برای کشف رفتار ابررسانا در مواد دیگر پیشنهاد می‌کنند، بلکه راه جدیدی را برای درک چگونگی رفتار آب در مقیاس نانو پیشنهاد می‌کنند.

5858

مجله سلامتی ایران

جدیدترین اخبار روز پزشکی و سلامتی ایران و جهان را در وب سایت ما هر روز منتشر و گزداوری میشود.