РЕКЛАМА

Загрузка...

У воды обнаружили неизвестные квантово-механические свойства

На нанометровых расстояниях у воды появляются свойства, которые нельзя объяснить иначе, как с привлечением квантовой механики. Такой вывод был сделан учеными по итогам серии экспериментов. Статья исследователей пока не опубликована в рецензируемом научном журнале, но ее препринт доступен на сайте arXiv.org. Коротко о работе пишет портал Physics World.
Вода обладает рядом свойств, которые делают эту жидкость уникальной. В частности, H2O обладает максимальной плотностью при температуре плюс четыре градуса Цельсия. Благодаря этой особенности земные водоемы замерзают не снизу вверх, а сверху вниз, и в них в холодное время года могут обитать живые существа. Многие необычные характеристики воды объясняются тем, что ее молекулы связаны между собой особым типом нековалентных связей, получившем название водородной связи. Такие связи образуются между атомом водорода, который связан с так называемым электроотрицательным атомом (в случае воды - с кислородом), и другим электроотрицательным атомом, находящимся в той же или соседней молекуле.
У воды обнаружили неизвестные квантово-механические свойства

Авторы новой работы проверяли, насколько хорошо модель, описывающая свойства воды только с опорой на водородные связи (так называемая электростатическая модель), согласуется с данными экспериментов. Ученые отслеживали такой параметр как распределение протонов в молекулах воды по уровням кинетической энергии. Исследователи "загоняли" молекулы H2O в углеродные нанотрубки диаметром 1,6 нанометра, и подвергали систему воздействию высокоэнергетичных нейтронов, которые производил источник ISIS из лаборатории Резерфорда-Эпплтона в Оксфордшире, Великобритания.
Из-за того, что нейтроны обладали очень высокой энергией, они успевали отразиться от встреченных на пути протонов до того, как последние успевали провзаимодействовать с окружающими их частицами. Таким образом, анализируя данные о рассеянии нейтронов после прохождения сквозь образец, ученые получали информацию о нативном распределении протонов по энергиям. Оказалось, что энергия сильно зависит от температуры: ее среднее значение было на 50 процентов больше предсказанного электростатической моделью при низких температурах, и на 20 процентов - при комнатной температуре. Внутри нанотрубок с диаметром 1,4 нанометра средняя энергия протонов оказалась на 30 процентов ниже, чем у воды, не помещенной в ограниченное пространство.
Также исследователи проверили, как будут распределяться по энергиям протоны в воде, помещенной в особый мембранный материал Nafion, который используется для производства топливных элементов. Ученые показали, что средняя энергия была на 30 процентов выше, чем у воды в "обычном" состоянии.
Авторы новой работы полагают, что, когда молекулы воды находятся на очень близком расстоянии друг от друга и "сдавлены" из-за маленького объема доступного пространства, протоны в них переходят в пока не описанное физиками квантовое состояние. Ученые отмечают, что квантово-механические свойства воды могут определять ее "поведение" в живых клетках, так как там расстояние между молекулами примерно соответствует тому расстоянию, на котором они находились в эксперименте.
2
1015
14 февраля 2011
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.
Смотрите также
Ученые разгадали секрет вкуса водкиУченые разгадали секрет вкуса водки

Группа ученых высказала мнение, согласно которому вкусовые качества водки могут быть связаны с особыми структурами из молекул воды, которые образуются...

Ученые нашли на Луне воду Ученые нашли на Луне воду

Американские ученые из университета Брауна обнаружили в лунном грунте, доставленном на Землю еще во время миссий «Аполлон», молекулы воды. Крупные кус...

Нераскрытые тайны простой водыНераскрытые тайны простой воды

В старой доброй формуле H2O, казалось бы, не заключено никаких тайн. Но на самом деле вода – источник жизни и самая известная жидкость в мире – таит в...

Вода способна замерзнуть при комнатной температуреВода способна замерзнуть при комнатной температуре

Впервые удалось экспериментально продемонстрировать возможность фазового перехода воды при комнатной температуре.Ученые продолжают интенсивно изучать...

Загрузка...
Комментарии

TАHK
14 февраля 2011 10:01
Британский учёные. Сразу это заподозрил после фразы "На нанометровых расстояниях у воды появляются свойства, которые нельзя объяснить иначе, как с привлечением квантовой механики".
Они хотели это объяснить с помощью классической механики :)

Vadik_K
14 февраля 2011 13:36
Ниочём. Доказали, что вода всё-таки проявляет квантовые свойства? :)
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
Вторник, 17 Октября
USD 1.9580
EUR 2.3083
RUB 0.0343
Panzer 29 минут назад Как всё это уже надоело! evg256 283 минут назад
По шкале боли на первом месте идет сжигание человека заживо, на втором – процесс родов.

Полнейший бред.
mail222 384 минут назад Вы что серьёзно? Какой истрчник? 1p0e8 443 минут назад "... чтобы взорваться и попасть на небо, убив при этом неверных свиней. Кроме того девочка поведала детям, что они все скоро будут гореть в аду."
да, именно так
"....А вот девочку придётся переучивать, рассказывать ей на ночь новые сказки, где нет неверных, отрезанных голов и Аллаха."
она поверит?
Tima1985 480 минут назад Это профисианальные модэли! Одна из них в клипе музыкальном засветилась #8 Либерман 489 минут назад
По шкале боли на первом месте идет сжигание человека заживо, на втором – процесс родов

Совсем заврались. На первом же колики Маба.
koto 501 минут назад тост был видимо хороший,что быстрее надо было гортань залить koto 505 минут назад последняя еще более менее
Новости от партнеров