Su Yerdəki ən tanış maddə kimi görünür, lakin elm onun davranışının yeni və gözlənilməz aspektlərini kəşf etməyə davam edir.
Su kiçik boşluqlarla məhdudlaşdıqda, məsələn, zülallar, minerallar və ya nanomateriallar içərisində xüsusilə maraqlıdır. Belə şəraitdə o, “adi maye” olmaqdan çıxır və canlı hüceyrələrdə baş verən fizioloji proseslər və qabaqcıl texnologiyalar üçün kritik əhəmiyyət kəsb edən xüsusiyyətlər əldə edir.
Tokio Elmlər Universitetinin kimyaçılar komandasının yeni araşdırması bu sirli vəziyyətlərdən birini – “əvvəlcədən ərimə vəziyyəti” adlanan vəziyyəti araşdırır. Bu, suyun sözün əsl mənasında donma və ərimə ərəfəsində olduğu xüsusi bir mərhələdir – və müvafiq olaraq, eyni vaxtda özünü bərk və maye kimi aparır – eynilə Amerika alimləri tərəfindən bu yaxınlarda hazırlanmış unikal material kimi. İndiyə qədər bu vəziyyət yalnız dolayı yolla öyrənilmişdir: standart üsullar, məsələn, rentgen şüalarının difraksiyası hidrogen molekullarının sürətli fırlanma hərəkətini tuta bilmir.
Professor Makoto Tadokoronun rəhbərlik etdiyi komanda daha dəqiq yanaşmadan istifadə edib.
Alimlər təxminən 1,6 nanometr diametrdə nanoməsamələri olan molekulyar kristallar yaratdılar, onları ağır su (D2O) ilə doldurdular və bərk cisim deyterium NMR spektroskopiyasından istifadə edərək onları tədqiq etdilər. Nəticələr göstərdi ki, məsamələrin içindəki su, hər birində özünəməxsus hərəkət və bağ növləri ilə üç fərqli təbəqəyə təşkil olunub və donduqda bizim tanış olduğumuz buzdan fərqli bir quruluş əmələ gətirir.
Nümunələrin tədricən qızdırılması zamanı məlum oldu ki, su birbaşa bərk haldan maye vəziyyətə keçmir. Birincisi, ara faza meydana gəlir: bəzi molekullar “buza bənzər” şəbəkədə qalır, digərləri isə demək olar ki, adi suda olduğu kimi hərəkət etməyə başlayır. Molekullar sabit mövqelərini saxlayırlar, lakin yüksək sürətlə fırlanmağa başlayırlar və “maye buz” effekti yaradıblar.
Müəlliflər qeyd edirlər ki, onların kəşfi təkcə elmi əhəmiyyət kəsb etmir.
Bu, bizə su və ionların hüceyrə membranlarından və zülal kanallarından necə keçdiyini daha yaxşı başa düşməyə kömək edəcək və bu bilik yeni qaz saxlama texnologiyalarının və su strukturlarına, məsələn, süni qaz hidratlarına əsaslanan materialların inkişafı üçün əsas yarada bilər.
Hər gün qarşılaşdığımız maddələr belə hələ də bir çox sirləri saxlayır. Su həm biologiya, həm də yeni texnologiyalar üçün unikal imkanlar açaraq fiziklər və kimyaçılar üçün “canlı laboratoriya” olaraq qalır.
Alimlər əvvəllər kəşf etmişdilər ki, buz gələcək enerjinin unikal mənbəyidir.
Mənbə: mail.ru