Технологии

Странные свойства воды внутри нанотрубок

Лайнуть/Поделиться

Вода кипит при 100 °С. Пониженное давление или заключение воды в емкость микроскопического объема понижает температуру кипения и замерзания. Но если поместить ее в полость нанотрубки, происходит нечто невероятное. Вода замерзает при температуре выше 100 °С.

В статье, опубликованной журналом Nature Nanotechnology, профессор Массачусетского технологического института Майкл Страно (Michael Strano) и его коллеги описывают необычные фазовые переходы, которые происходят с водой, помещенной в полость углеродной нанотрубки диаметром всего в несколько ее молекул. И хотя точную температуру в таких обстоятельствах установить пока не удалось, с помощью колебательной спектроскопии авторы смогли наблюдать за состоянием воды (жидким, твердым или газообразным) внутри нанотрубок. Обнаружилось, что здесь она остается в твердой фазе при температуре до 105 °C, а возможно, и до 151 °C.

Ученые предполагают, что точное значение сильно зависит от диаметра нанотрубки. Причем обычная разница (например, 1,05 или 1,06 нм) может резко (на десятки градусов) менять температуру фазовых переходов воды внутри нанотрубки. Механизмы этих изменений остаются неизвестными. По словам Страно и его коллег, неясно даже то, каким образом вода оказывается внутри: вообще, углеродные нанотрубки проявляют гидрофобные свойства.

Нанотрубка пустая, заполненная водой в жидкой и твердой фазах / ©Kumar Varoon et al., 2016

Неизвестна и конкретная форма льда или льдоподобной твердой фазы, в которой существует вода в таких обстоятельствах. Однако ученые уже размышляют над тем, что в будущем все это позволит получать провода из углеродных нанотрубок, заполненных твердой (при комнатной температуре) водой. Зачем они могут понадобиться, тоже пока непонятно.

DOI: 10.1038/nnano.2016.254 | Источник: naked-science

Редакция

Недавние публикации

Предсказательная сила эволюционной биологии

Кратко: Эволюционная биология демонстрирует свою предсказательную мощь на примере голого землекопа. В 1974 году Ричард… Читать далее

07/06/2024

Объем головки полового члена связан с преждевременной эякуляцией

Пожизненная(врожденная) преждевременная эякуляция чаще встречается у людей с большим объемом головки полового члена. Таковы результаты… Читать далее

24/05/2024

Прием пробиотиков влияет на принятие социальных решений

Бактерии в кишечнике влияют на чувство справедливости. Исследование, опубликованное в журнале PNAS Nexus в этом… Читать далее

18/05/2024

Ярлык героя приводит к эксплуатации медсестер, учителей и военных

Новое исследование, опубликованное в Journal of Personality and Social Psychology, предполагает, что героизация таких групп… Читать далее

03/05/2024

Фундаментальное открытие: Свет может испарять воду без тепла.

Удивительный «фотомолекулярный эффект», обнаруженный исследователями Массачусетского технологического института, может повлиять на расчеты изменения климата и… Читать далее

26/04/2024

Моргание не только увлажняет глаза, но и помогает лучше видеть

Моргание, на которое мы тратим от 3 до 8 процентов времени бодрствования, помогает обрабатывать визуальную… Читать далее

17/04/2024