Заморожена і рідка одночасно: вчені виявили прихований стан води

Вода – речовина, без якої неможливе життя на Землі, і водночас одна з найбільших таємниць. Здавалося б, ми знаємо про неї все. Є три стани води: рідкий, твердий, газоподібний. Попри століття досліджень, науковці відкривають нові, незвичайні стани, в яких може перебувати ця проста молекула.

Нещодавно японські дослідники відкрили нову фазу – премельтинг-стан, коли вода може бути одночасно замороженою і рідкою. Деталі розповіло видання Interesting Engineering, передає Оbozrevatel.

Що таке премельтинг-стан

Коли вода потрапляє у надзвичайно вузькі простори – всередину білків, мінералів чи наноматеріалів – вона починає поводитися інакше, ніж у звичному рідкому вигляді. Одним із таких незвичайних станів є так званий премельтинг-стан, коли вода перебуває на межі між льодом і рідиною, ніби зависла між замерзанням і таненням.

Читати ще: Трохи лід, трохи рідина: учені відкрили новий стан води – пластичний

Дослідити це явище було дуже складно, адже звичайні методи не фіксували швидких рухів атомів водню.

Прорив японських вчених

Команда з Токійського університету науки під керівництвом професора Макото Тадокоро вперше напряму спостерегла цей стан, використавши сучасну ядерно-магнітну спектроскопію (NMR). Для експерименту вони створили кристали з наноканалами завширшки лише 1,6 нанометра та заповнили їх важкою водою (D₂O).

Результати показали: всередині таких нанопор вода формує тришарову структуру, де молекули водночас зберігають тверді риси льоду, але рухаються майже як у рідині.

«Премельтинг-стан – це нова фаза, у якій замерзлі шари H₂O співіснують із рухливими молекулами води», – пояснив професор Тадокоро.

Чому це важливо

Учені виявили, що молекули у цьому стані залишаються на льодових позиціях, але обертаються з рідинною швидкістю. Це відкриває нові можливості для науки й технологій.

Читати ще: Людство вперше в історії вивело з рівноваги колообіг води в природі

Контроль над такими структурами може допомогти у:

створенні нових матеріалів для зберігання газів (водню чи метану);

розробці штучних газових гідратів;

вдосконаленні систем нанотехнологій та енергозбереження.

Відкриття японських науковців підтверджує: навіть найпростіші речовини можуть приховувати несподівані властивості.

---

Підписуйтесь на наш Telegram-канал, аби першими дізнаватись найактуальніші новини Волині, України та світу

---