Открыто новое состояние молекул воды
Москва, 21:45, 26 Апр 2016, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.
Открыто уникальное состояние молекул воды в экстремальных условиях, которое не имеет себе равных в любом доселе известном газообразном, жидком или твердом состояниях.
Исследователи описали новое состояние туннелирования молекул воды, ограничиваемое в гексагональных ультра-малых каналах – всего 5 Ангстрем в диаметре, у минерала берилла. Единица измерения длины Ангстрем равна одной десятимиллиардной доле метра, а отдельные атомы, как правило, примерно 1 Ангстрем в диаметре.
При низких температурах в подобных условиях, атомы кислорода и водорода в молекулах воды располагаются «дистанционно» и, следовательно, одновременно присутствуют во всех шести симметрично эквивалентных позициях в канале, в одно и то же время. Это одно из тех явлений, которые происходят только в квантовой механике и не имеют аналогов в нашем повседневном опыте.
Обнаружение туннельного состояния воды должно помочь ученым лучше описывать термодинамические свойства и поведение жидкости в весьма ограниченных условиях, таких как рассеяние и перенос воды в каналах клеточных мембран, в углеродных нанотрубках, а так же вдоль границ зерен минералов.
Данное открытие представляет собой новое понимание поведения воды и использование нею энергии.
Ученые считают туннелированное поведение воды — беспрецедентным. Рассеяние нейтронов и эксперименты вычислительной химии показали, что в состоянии туннелирования молекулы воды делокализованы вокруг кольца так, что принимают необычную форму с двумя вершинами.
Моделирования показали, что тунеллированное поведение связано с колебательной динамикой структуры берилла.
