Close
23 апреля 2019, Вторник

Структура воды: подтверждение

27.06.2007 348

Кластер из шести молекул воды, полученный английскими и немецкими учеными, является минимально возможным в природе структурным элементом воды в форме льда.

Д-р Анджелос Микаелидес (Angelos Michaelides) из Центра нанотехнологий в Лондоне и профессор Карина Моргенштерн (Karina Morgenstern) из университета им. Лейбница в Ганновере опубликовали в журнале Nature Materials работу, посвященную изучению свойств льда на наноуровне.

Ученые охлаждали водяной пар над поверхностью металлической пластины, находящейся при температуре 5 градусов Кельвина. Вскоре с помощью сканирующего туннельного микроскопа на пластине удалось наблюдать гексамер (шесть соединенных между собой молекул воды) - мельчайшую снежинку. Это самый маленький из возможных кластеров льда. Ученые наблюдали также кластеры, содержащие семь, восемь и девять молекул.

Разработка технологии, позволившей получить изображение гексамера воды - само по себе важное научное достижение. Для наблюдения пришлось сократить зондирующий ток до минимума, что и позволило предохранить слабые связи между отдельными молекулами воды от разрушения вследствие процесса наблюдения. Помимо экспериментов, в работе были использованы теоретические подходы квантовой механики. Комплексный подход дал впечатляющие результаты.

В отличие от кристаллического льда, где между всеми молекулами воды энергия связи одинакова, в нанокластерах есть чередование сильных и слабых связей (и соответствующих расстояний) между отдельными молекулами. Получены также важные результаты о способности молекул воды к распределению водородных связей и к их связи с поверхностью металла.





Изображение гексамера воды, полученное с помощью сканирующего туннельного микроскопа. Размер гексамера в поперечнике - около 1 нм. Фото London Centre for Nanotechnology

Результаты работ международной группы ученых помогут найти объяснение многих загадочных свойств воды, процессов образования кристаллов льда в верхних слоях атмосферы, понять роль этой жидкости в астрономии и электрохимии, сообщает PhysOrg. Наблюдение кластеров льда не может также служить прямым подтверждением гипотезы о наличии устойчивой ассоциатной структуры воды в ее жидкой форме или даже наличия у нее "информационной" природы, однако позволит ученым немного приблизиться к пониманию свойств самой важной для человека жидкости.


 

Новости партнеров
Рекомендуем
Самое популярное
Предсказания Ванги, касающиеся 2019 года
31.10.2018 130098

Сразу оговоримся, что знаменитая болгарская предсказательница Ванга ни разу не называла 2019 год, правда, иногда упоминала..

Загрузка...