Обнаружено новое удивительное свойство воды

4 декабря 2016

Несмотря на свою общедоступность, вода по-прежнему скрывает множество удивительных свойств. И одно из таких свойств недавно обнаружили исследователи из Массачусетского технологического института. Дело в том, что вода, помещенная в крошечные нанотрубки, может замерзать даже при высоких температурах.

 

Это открытие оказалось настоящим сюрпризом для команды химиков-технологов профессора Майкла Страно, которая проводила эксперименты по пропусканию электричества через воду в нанотрубках.

«Мы отметили неожиданные изменения в некоторых расчетах и обнаружили, что эти изменения явились результатом нагрева», — объясняет Ли Драхущук, соавтор статьи, описывающей данное открытие.

«Начав систематически менять температуру, мы поняли, что изменения сопровождаются эффектом фазового перехода состояния воды в нанотрубках из жидкого в твердое».

Исследователи решили проверить такое поведение, но были удивлены, узнав, насколько странным оно представляется. При температуре по крайней мере на уровне 105 градусов Цельсия (что выше точки кипения воды) жидкость в их нанотрубках замерзла. Такое направление фазового перехода крайней удивило ученых.

Однако на этом загадки не закончились. Например, ученые не совсем понимают, как вода может просачиваться через нанотрубки. Дело в том, что нанотрубки имеют толщину всего в несколько молекул воды и при этом изначально обладают водоотталкивающим свойством. Тем не менее заполнить их водой оказалось совсем несложно.

«В большинстве случаев вода может просачиваться в углеродные нанотрубки самостоятельно. В большей или меньшей степени процесс схож с тем, как вода впитывается в бумагу или другие пористые вещества, но с учетом существенно уменьшенных масштабов. Правда в этом случае нам необходимо открывать «заглушки» нанотрубок – каждая из них на концах имеет естественные колпачки», — говорит Драхущук.

Помимо повышения наших знаний о свойстве воды, это открытие может носить вполне практическое значение. Благодаря своей особенности оставаться в стабильном твердом состоянии даже при значительных температурных изменениях эти заполненные водой нанотрубки можно было бы использовать, например, в качестве «ледяных проводов», которые бы выступали в качестве эффективных путей для передачи протонов. Вода, как известно, в 10 раз лучше проводит протоны, по сравнению с другими проводящими веществами и материалами.

Войдите, чтобы отправлять и оценивать комментарии

Зоя

19 д

Все это интересно! Но простого обывателя интересует, как из морской воды получить пресную? Как пишут, что планете грозит потеря питьевой воды!

Ещё 1 ответ из 1

Олег Глаголев

18 д

Свойств у воды много и далеко не все изучены. Вода еще хранит свои тайны и не скоро откроет. И главная из них - жизнь. Без воды это невозможно. Автор почему-то не написал, но вода еще и лучший замедлитель нейтронов.

#ликбез | 10 измерений нашей Вселенной

20 марта 2015

Когда кто-то упоминает вслух «другие измерения», мы начинаем думать о всяких параллельных Вселенных — альтернативных реальностях, которые существуют параллельно нашей, но в которых все работает или происходит по-другому. Тем не менее реальность измерений и роли, которую они играют в нашем упорядочении Вселенной, серьезно отличается от этого популярного объяснения.

 

Говоря простыми словами, измерения — это разные грани того, что мы воспринимаем под реальностью. Лучше всего мы знакомы с тремя измерениями, которые окружают нас ежедневно — те, которые определяют длину, ширину и глубину всех объектов в наших Вселенных (оси X, Y и Z соответственно).

Помимо этих трех видимых измерений, ученые предполагают существование других. Теоретические основы теории суперструн говорят, что Вселенная существует в десяти различных измерениях. Эти различные аспекты определяют Вселенную, фундаментальные силы природы и все элементарные частицы в ней.

Первое измерение, как мы отметили, придает длину (оно же ось X). Хорошее описание одномерного объекта — это прямая, которая существует только с точки зрения длины и не имеет никаких других заметных качеств. Добавьте к этому второе измерение, ось Y, или высоту, и получите объект, который стал двухмерным (например, квадрат). Третье измерение включает глубину (ось Z) и придает всем объектам объем. Идеальный пример — куб, который существует в трех измерениях и обладает длиной, шириной, глубиной, а значит, и объемом. Помимо этих трех, существует еще семь измерений, которые не сразу бросаются нам в глаза, но все еще могут восприниматься как имеющие прямое действие на Вселенную и реальность, какой мы ее знаем.

Ученые считают, что четвертым измерением является время, которое определяет свойства всех известных веществ в любой заданной точке. Наряду с тремя другими измерениями, знание положения объектов во времени имеет важное значение для определения положения во Вселенной. Другие измерения прячутся гораздо глубже, а их объяснение иногда бывает сложно понять даже физикам.

Согласно теории суперструн, пятое и шестое измерения возникают там же, где и понятие возможных миров. Если бы мы могли видеть в пятом измерении, мы заметили бы, что тот мир немного отличается от нашего, и получили бы механизмы измерения сходства и различия между нашим миром и другим возможным.

В шестом измерении мы бы видели плоскость возможных миров, на которой могли бы сравнить и расположить все возможные Вселенные, которые начались с теми же начальными условиями, что и наша (то есть с Большого Взрыва). В теории, если бы вы могли овладеть пятым и шестым измерениями, вы могли бы путешествовать назад во времени или выбрать другое будущее.

В седьмом измерении у вас есть доступ к возможным мирам, которые начались с другими начальными условиями. Если в пятом и шестом начальные условия были одинаковыми и только последующие действия были разными, здесь все будет другим с самого начала времен. Восьмое измерение снова дает нам плоскость всех возможных историй Вселенной, каждая из которых начинается с разных начальных условий и разветвляется бесконечно (называются они бесконечностями, очевидно).

В девятом измерении мы можем сопоставить все возможные истории Вселенной, начиная со всех возможных законов физики и начальных условий. В десятом и последнем измерении мы приходим к точке, в которой можем охватить все возможное и вообразимое. За этими пределами мы, простые смертные, не можем представить ничего, это естественное ограничение того, что мы можем постичь в терминах измерений.

Существование этих дополнительных шести измерений, которые мы не можем воспринимать, необходимо для теории струн, чтобы она могла быть кандидатом на фундаментальное объяснение взаимодействий в природе. Тот факт, что мы можем воспринимать только четыре измерения пространства, можно объяснить одним из двух механизмов: либо дополнительные измерения компактны и находятся в мельчайших масштабах, либо наш мир живет в трехмерном подмногообразии, соответствующем бране, которым будут ограничены все известные частицы, кроме гравитации (теория бран).

 

Если дополнительные измерения компактны, то дополнительные шесть измерений должны быть в форме многообразия Калаби-Яу (на изображении выше). Будучи незаметными нашим органам чувств, они могли определять формирование Вселенной с самого начала. Поэтому ученые считают, что вглядываясь назад во времени и обнаруживая свет ранней Вселенной с помощью телескопов (который был испущен миллиарды лет назад), они могли бы увидеть, как существование этих дополнительных измерений могло повлиять на эволюцию космоса.

Как и у других кандидатов на теорию великого объединения — «теорию всего» — предположение, что Вселенная состоит из десяти измерений (или больше, в зависимости от модели теории струн, которую вы берете за основу), это попытка примирить Стандартную модель физики элементарных частиц с существованием гравитации. Короче говоря, это попытка объяснить, как взаимодействуют все известные силы в нашей Вселенной и как могут работать другие возможные Вселенные.

Войдите, чтобы отправлять и оценивать комментарии

Григорий самолов

19 д

МД АФС: И я всё доказал, но мир.. мировых бригад.. не позволит истине даже сверкнуть на миг!? Шансов у человечества вывернуться их-под диктаторов и самодуров нет. Композитор.

Григорий самолов

19 д

www.samolov.org - думать надо так! 600 новых упр. совершенства - от КВ-19.. ждут...ухода ГТО и его родителя.