Две одновременные формы жидкой воды

20.07.2017

Из курса школьной физики нам известно, что вода, одно из самых распространенных веществ на земном шаре, может существовать в трех формах - в виде водяного пара, жидкости и льда. Однако, группа исследователей из Швеции выяснила, что на самом деле все обстоит гораздо сложнее, при низких температурах, близких к точке замерзания, вода представляет собой смесь из двух жидкостей, кардинально отличающихся друг от друга по плотности и молекулярному строению.

"При некоторых пограничных условиях вода ведет себя весьма странно" - рассказывает Андерс Нильсон (Anders Nilsson), профессор физической химии из Стокгольмского университета, - "При низкой температуре вода существует в виде смеси двух различных жидкостей".

Исследуя молекулярную структуру охлажденной почти до точки замерзания воды при помощи рентгеновского излучения, ученые обнаружили наличие в объеме воды двух видов жидкости, с высокой плотностью и с более низкой, отличающиеся друг от друга пространственным положением молекул воды и их количеством в единице объема. Этот факт служит первым доказательством теории, выдвинутой Андерсом Нильсоном уже несколько лет назад, согласно которой вся вода на Земле находится в постоянном движении, переходя из одной формы в другую. А эти фазовые переходы, затрагивающие бесконечно малые объемы воды, длятся всего несколько пикосекунд.

Если "двойственный характер" воды будет подтвержден результатами других исследований, это послужит объяснением некоторых необычных свойств жидкой воды, в частности, ее высокой теплоемкости, и факта, что вода обретает свою максимальную плотность только при температуре в 4 градуса Цельсия и выше.

Пока еще не совсем ясно, к каким практическим вещам может привести сделанное шведскими учеными открытие. Тем не менее, углубленное понимание свойств воды может привести к разработке новых и более эффективных технологий очистки и опреснения, которые, в свою очередь, станут решением одной из самых острых проблем в некоторых уголках земного шара.

<< Назад: Рекорд скорости для квадрокоптера 20.07.2017

>> Вперед: Навигация внутри помещений 19.07.2017

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива В 80 лет старость только начинается 07.02.2006 Так полагает ирландский врач Иан Робертсон, руководитель исследований в дублинском Институте неврологии. Он обратил внимание на то, что инсульт стареет. Если в 1984 году средний возраст жертв инсульта составлял 72 года, то к 1999 году он достиг 82 лет. Другими словами, мозг ирландцев молодеет. Всего за короткие 15 лет люди стали моложе лет на 10. В связи с этим, по мнению Робертсона, надо пересмотреть принятые возрастные границы. Средний возраст, и не только у ирландцев, теперь длится с 50 до 80 лет. Наш мозг пластичен, его формируют опыт жизни, обучение, мышление. Как и все тело, его надо постоянно поддерживать в форме. Здесь хороши даже такие простые упражнения, как ежедневное решение кроссвордов. И еще, говорит Робертсон, очень важно собственное ощущение возраста. Если вы думаете о себе как о шестидесятилетнем, вам и будет 60 лет, причем в любом возрасте.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025