В последние годы обнаружены новые диковинные свойства воды. Например, вода в очень маленьких капиллярах или нанотрубках не замерзает даже в космический холод, при температурах вблизи абсолютного нуля… И ведёт себя она как твёрдое тело, находящееся в каком-то непостижимом текучем состоянии.Это новое поведение воды обнаружил, как сообщает membranа.ru, Александр Колесников и его коллеги из американской Аргоннской национальной лаборатории. Многие учёные моделировали на компьютере поведение воды в разнообразных экзотических условиях и, в том числе, в крайне ограниченном объёме, когда стенки "бака" немногим шире молекул воды. Однако никто ещё не пробовал провести натурный эксперимент по помещению воды, скажем, внутрь углеродных нанотрубок. Это и проделали американские исследователи. Они взяли углеродные нанотрубки диаметром в 1,4 нанометра и длиной 10 тысяч нанометров, и поместили их в водяной пар на несколько часов. Затем они дождались, пока вода на внешней поверхности трубок испарится, и выставили трубки интенсивному нейтронному излучению, позволяющему за счёт эффектов рассеивания увидеть внутреннюю структуру вещества вплоть до отдельных атомов водорода. Оказалось, что вода внутри трубок сформировала некое образование, напоминающее лёд по жёсткой структуре, но подвижное, как жидкость. По своим свойствам это образование отличалось от "оптового" льда или жидкости. А по форме оно напоминало кольцевую "подкладку" внутри углеродной трубки с зазором между молекулами воды и углеродными стенками в 0,32 нанометра. И это вещество оставалось подвижным подобием жидкости даже при 8 градусах Кельвина выше абсолютного нуля и перемещалось вдоль трубки — словно в одномерном пространстве. При этом выяснилось, что так называемое координатное число молекул воды сократилось с нормальных 3,8 до 1,86. Иначе говоря, сильно сократилась свобода водородных связей и их способность формировать разнообразные пространственные структуры из множества близких молекул воды, как это происходит, к примеру, во льду. Новое состояние H2O авторы работы назвали "нанотрубочной водой" (nanotube water). Её исследования будут продолжены и, как говорят учёные, пригодятся не только в физике, но и в биологии, ведь в организмах вода также попадает в необычное окружение, когда течёт по капиллярам или проходит клеточные мембраны.
Вот ещё одно экзотическое состояние воды, в котором она проявляет себя ни льдом, ни газом, ни жидкостью.
Такой вода становится при очень больших температурах и давлениях.
Лоренс Фрид и его коллеги из американской национальной лаборатории Лоуренса в Ливерморе рассчитали на компьютере новое, очень странное состояние воды и воспроизвели его в лабораторных условиях, - сообщил журнал Nature в марте 2005г.
В так называемом суперионном фазовом состоянии атомы кислорода в воде оказываются прочно замороженными в кристаллической решётке, но атомы водорода при этом остаются подвижными, как в газе, путешествуя свободно по всему кристаллу с очень высокой скоростью.
Сурперионное состояние было предсказано ранее. Физики размышляли, что в таком виде вода существует в глубинах планет-гигантов: при температуре в тысячу градусов Цельсия и давлении в сто тысяч атмосфер.
Фрид попробовал воспроизвести суперионную воду в лаборатории, сжимая воду обычную между алмазными наковальнями и одновременно нагревая её инфракрасным лазером.
Снимая данные о вибрации молекул воды, исследователи могли видеть, что их фазовое состояние изменилось на какое-то необычное. Но, уловив эту границу, экспериментаторы не могли точно сказать — что именно происходит по другую её сторону.
Для этого им понадобился суперкомпьютер и неделя машинного времени. Фрид и его команда рассчитали поведение 60 молекул воды в таких условиях и выяснили, что они разрушаются, а атомы, которые образовывали эти молекулы, действительно формируют суперионную фазу — более плотную, чем лёд, твёрдую, как железо, но не являющуюся ни льдом, ни жидкостью, ни газом в обычном понимании.
Высокая электропроводность суперионной воды может быть ответственна за мощные магнитные поля Урана и Нептуна.
Итак, я надеюсь, вы получили представление о величайшей сложности изучения такого, казалось бы, простого вещества, как вода.Результаты экспериментальных исследований свидетельствуют - структура воды действительно может быть очень разнообразной. И она не сводится к одному какому-то виду. Она зависит от конкретных условий, в которых находятся молекулы Н2О: от температуры и давления, от параметров внешних постоянных и переменных электромагнитных полей, а возможно, и от гравитационных, от свойств растворённых в ней веществ… Все эти факторы побуждают воду конструировать вполне определённые структуры, которые могут перестраиваться при изменении внешних воздействий.
Человеческое тело, как известно, на 70% состоит из воды. И в этом видится решающая роль воды как посредника между человеком и окружающей средой, способной даже при очень незначительных изменениях своих свойств и параметров влиять на состояние человеческого организма. Вполне возможно, что именно вода является тем приёмником, который способен уловить даже самые незначительные колебания состояния космоса, космической погоды. Вместе с тем вода обязана быть в какой-то степени консервативной, не быть подверженной воздействию всех без исключения многочисленных внешних факторов. Одним словом, вода должна сочетать в себе противоположные свойства…
Не приходится сомневаться в том, что дальнейшее изучение воды принесёт нам ещё много неожиданных открытий.
http://goldformula.ru/index.php?a=content&issue_id=90
