Главная  Информация для покупателей  Новости науки  Ученые получили соединение аморфного льда и переохлажденной жидкой воды

Ученые получили соединение аморфного льда и переохлажденной жидкой воды

09 сентября 2021




Вода очаровывала людей на протяжении веков, и, несмотря на ее центральное значение в биологии, химии и промышленности, мы все еще совершенствуем наше понимание ее свойств. Одной из областей активных исследований за последние полвека было изучение переохлажденного жидкого состояния воды. Это состояние отлично от стандартного агрегатного состояния вещества, изучаемого в школьной программе. Такое состояние воды можно получить лишь в лабораторных условиях с помощью специального холодильного оборудования.

Переохлажденное жидкое состояние воды — это вода, охлажденная ниже температуры, при которой обычно образуется лед, но не переходящая в него, а вместо этого сохраняемая в виде метастабильной жидкости. Исследование переохлажденной жидкой воды особенно сложно, потому что склонность воды к кристаллизации резко возрастает при снижении температуры. Один из способов, которым исследователи попытались обойти эту проблему, раскрывается в изучении воды в ее аморфном твердом или так называемом «стеклянном» состоянии. Последнее заключается в том, чтобы уловить момент, когда образуется это трудноуловимое окно «предзамерзшей» воды при ее переходе в переохлажденную.

Ключевой вопрос, который поставили перед собой ученые в своей недавней исследовательской работе, заключался в поиске возможных и наиболее распространенных форм аморфного льда, которые могли бы быть получены традиционными способами. Первый этап их экспериментальной работы включал в себя процесс надувания кристаллического льда при низкой температуре до тех пор, пока молекулы воды не стали бы подходящими, чтобы ученые смогли назвать их аморфной структурой. Ее можно рассматривать как эквивалент более традиционного «стекла». Иными словами, действительно ли аморфный лед термодинамически связан с жидким состоянием, или это просто механически разрушенный кристалл?

Новая работа ученых показала именно эту термодинамическую связь, используя современные методы для приготовления «сверхкислой стекловидной воды» (HGW) путем быстрого остекления образцов жидкой воды с минимальной кристаллизацией. Затем исследователи провели калориметрические и рентгеноструктурные эксперименты, чтобы продемонстрировать, что HGW ведет себя идентично аморфным льдам, полученным более традиционными способами, укрепляя термодинамическую связь между стеклообразной водой и переохлажденным жидким состоянием. Таким образом, им удалось получить новые данные о свойствах воды в переохлажденном жидком состоянии.

DDDD_1000

Другая информация
08 июня 2022
Эволюционные пути биосинтеза токсина α-аманитина у ядовитых грибов

Ученые задаются вопросом, почему такие неродственные ядовитые грибы, как красные мухоморы, лепиота и галерина, производят один и тот же смертельный токсин α-аманитин? 

04 июня 2022
Паразитизм на жвачных животных может иметь каскадные последствия для экосистем

Распространенные паразитарные инфекции снижают уровень травоядности жвачных животных и могут вызывать так называемые трофические каскады.

01 июня 2022
Механистическое происхождение закона роста бактерий

Как происходит клеточное восприятие скорости роста и с помощью каких механизмов бактерии могут обрабатывать сложную пищевую информацию.

28 мая 2022
Главный принцип эффективной стабилизации взгляда у животных

Поскольку глаза, голова и тело имеют различные механические ограничения (например, инерцию), как нервная система адаптирует свой контроль к этим ограничениям?

25 мая 2022
Высоко подвижные клетки метаболически реагируют на плотность коллагена

Во время прогрессирования опухоли потеря тканевого гомеостаза и аберрантная механика ткани играют решающую роль в стимулировании инвазии и злокачественности.

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!