Иван Р предлагает Вам запомнить сайт «Быть умным - это модно»
Вы хотите запомнить сайт «Быть умным - это модно»?
Да Нет
×
Прогноз погоды
Блог
Сколько будет русских через 50 лет

Сколько будет русских через 50 лет

Относительно будущего России имеется немало прогнозов. Одним из наиболее обсуждаемых вопросов является численность населения: а сколько нас будет чер

23 сен, 05:30
+1 5
Главная загадка «лучезарной» музыки Моцарта

Главная загадка «лучезарной» музыки Моцарта

Великий венский классик стал подопытным кроликом для ученых XXI века. Изучив воздействие музыки Моцарта на человека, люди науки утверждают, что существует

23 сен, 05:00
0 0
Конотопская битва: первое столкновение украинцев с русскими

Конотопская битва: первое столкновение украинцев с русскими

8 июля 1659 года началась Конотопская битва - один из наиболее противоречивых эпизодов истории. На Украине ее называют победой украинского войска над русским

23 сен, 04:00
-50 21

Ученые обнаружили новое, удивительное свойство воды

развернуть
Ученые обнаружили новое, удивительное свойство воды
Одна из базовых вещей, которые мы узнаем на уроках естествознания в школе, это то, что вода может существовать в трех разных состояниях: в виде твердого льда, жидкой воды или газообразного пара. Но недавно международная группа ученых обнаружила признаки того, что жидкая вода на самом деле может существовать в двух разных состояниях.

Проводя исследовательскую работу — результаты были опубликованы потом в International Journal of Nanotechnology — ученые неожиданно обнаружили, что у воды температурой от 50 до 60℃ меняется ряд свойств. Этот признак возможного существования второго жидкого состояния воды разжег горячую дискуссию в научных кругах. Если это подтвердится, то открытие найдет применение во множестве областей, включая нанотехнологии и биологию.

Агрегатные состояния, которые еще называют «фазами», — ключевое понятие учения о системах атомов и молекул. Грубо говоря, система, состоящая из множества молекул, может быть организована в виде определенного числа конфигураций в зависимости от ее общего количества энергии. При высоких температурах (а значит, при большем уровне энергии) молекулам доступно большее число конфигураций, то есть они менее жестко организованы и двигаются относительно свободно (газовая фаза). При более низких температурах у молекул в распоряжении меньше конфигураций и они находятся в более организованной фазе (жидкой). Если температура опустится еще ниже, они примут одну определенную конфигурацию и образуют твердое тело.

Эта общее положение вещей для относительно простых молекул, таких как диоксид углерода или метан, у которых три ясно различаемых состояния (жидкость, твердое тело и газ). Но у более сложных молекул есть большее число возможных конфигураций, а значит и количество фаз возрастает. Прекрасная иллюстрация этого — двойственное поведение жидких кристаллов, которые формируются из комплексов органических молекул и могут течь, как жидкости, но сохраняют при этом твердую кристаллическую структуру.

Так как фазы вещества определяются его молекулярной конфигурацией, многие физические свойства кардинально меняются, когда вещество переходит из одного состояния в другое. В вышеупомянутом исследовании ученые измеряли несколько контрольных свойств воды температурой от 0 до 100 ℃ при нормальных атмосферных условиях (чтобы вода была жидкостью). Неожиданно они обнаружили резкие отклонения в таких свойствах как, например, поверхностное натяжение воды и коэффициент преломления (показатель, отражающий, как свет проходит через воду) при температуре около 50℃.

Особая структура

Как это возможно? Структура молекулы воды, H₂O, очень интересна и может быть изображена в виде своего рода стрелки, где атом кислорода располагается вверху, а два атома водорода «сопровождают» его с флангов. Электроны в молекулах стремятся распределиться ассиметричным образом, из-за чего со стороны кислорода молекула получает отрицательный заряд по сравнению со стороной водорода. Эта простая структурная особенность ведет к тому, что молекулы воды начинают определенным образом взаимодействовать друг с другом, их противоположные заряды притягиваются, образуя так называемую водородную связь.

Это позволяет воде во многих случаях вести себя иначе, чем это делают, согласно наблюдениям, другие простые жидкости. Например, в отличие от большинства других веществ определенная масса воды занимает больше места в твердом состоянии (в виде льда), чем в жидком, из-за того, что ее молекулы образуют специфическую регулярную структуру. Другой пример — поверхностное натяжение жидкой воды, которое в два раза больше, чем у других неполярных, более простых жидкостей.

Вода довольно проста, но не слишком. Это значит, что единственное объяснение проявившейся дополнительной фазе воды — то, что она ведет себя немного как жидкий кристалл. Водородные связи между молекулами поддерживают определенный порядок при низких температурах, но могут приходить и в другое, более свободное состояние при повышении температуры. Этим объясняются значительные отклонения, наблюдаемые учеными во время исследований.

Если все подтвердится, выводы авторов могу найти множество применений. Например, если изменения в окружающей среде (скажем, температуры) влекут за собой изменения в физических свойствах вещества, теоретически это можно использовать при создании аппаратуры зондирования. Или можно подойти более фундаментально — биологические системы состоят в основном из воды. То, как органические молекулы (например, протеины) взаимодействуют друг с другом, вероятно, зависит от того, как молекулы воды образуют жидкую фазу. Если понять, как молекулы воды в среднем ведут себя при разных температурах, можно прояснить, как они взаимодействуют в биологических системах.

Это открытие — отличная возможность для теоретиков и экспериментаторов, а также прекрасный пример того, что даже самое привычное вещество может скрывать в себе секреты.


Автор: Лев Дубров






Источник →

Ключевые слова: вода, наука, физика
Опубликовано 03.01.2017 в 05:00

Комментарии

Показать предыдущие комментарии (показано %s из %s)
Показать новые комментарии
Правда о репрессиях 1937 года

Правда о репрессиях 1937 года

1 сен, 03:01
+1167 1415
Самый сильный человек мира с…

Самый сильный человек мира случайно разогнал гей-парад на Украине.

1 сен, 03:01
+777 162
В чем "провинился" Кадаффи

В чем "провинился" Кадаффи

1 сен, 02:00
+720 573
Сейчас Вы очень удивитесь. В…

Сейчас Вы очень удивитесь. Возможно, здесь приведены всего лишь цифры, но какие! Итак, начнём.

1 авг, 02:01
+631 346
Стих 10-летнего мальчика про…

Стих 10-летнего мальчика про Родину. Ну и дааааааа....

1 сен, 02:00
+521 216
Немецкие солдаты о русских.

Немецкие солдаты о русских.

1 сен, 02:00
+362 294
Другой взгляд на историю Руси

Другой взгляд на историю Руси

3 сен, 04:01
+328 314
Любовь напоказ: 16 сексуальн…

Любовь напоказ: 16 сексуальных фантазий, запечатленных в скульптуре

2 авг, 04:02
+322 243
Мужество советского генерала

Мужество советского генерала

3 сен, 04:01
+309 200
Экзотика по-африкански: топл…

Экзотика по-африкански: топлес-выставка женской красоты без табу (+18)

3 сен, 02:01
+296 226
Как император Александр III …

Как император Александр III с Европой разговаривал. Несколько особо "выпуклых" цитат

12 сен, 03:01
+295 133
"Маузер": вся правда о писто…

"Маузер": вся правда о пистолете комиссаров

3 сен, 04:01
+284 148
ЧИТАТЬ читать и еще раз чита…

ЧИТАТЬ читать и еще раз читать...будет интересно

17 дек 16, 03:21
+283 96
Удивительный текст, как молитва

Удивительный текст, как молитва

3 сен, 03:01
+280 80
Удивительная находчивость ко…

Удивительная находчивость командира разведчиков

4 сен, 03:02
+274 48
Почему Сталин вернул погоны …

Почему Сталин вернул погоны в 1943 году

4 сен, 02:01
+268 258
Почему США не замечают...

Почему США не замечают...

3 сен, 13:38
+266 64
Сотни американских шпионов в…

Сотни американских шпионов в период холодной войны были пойманы в СССР по глупейшей причине

4 сен, 02:01
+252 378
Редкие цветные фотографии ко…

Редкие цветные фотографии коммуны хиппи

2 сен, 03:01
+240 158
Сохраните и читайте, когда б…

Сохраните и читайте, когда будет плохое настроение!

4 сен, 04:02
+196 23
«Моему бывшему хозяину». Пис…

«Моему бывшему хозяину». Письмо раба, написанное 150 лет назад, потрясло полмира

2 сен, 04:02
+192 138
Немного об оружии

Немного об оружии

2 сен, 02:01
+191 95
Такому в школе нас не учили. А жаль!

Такому в школе нас не учили. А жаль!

2 сен, 02:01
+184 55
Про рухнувший на Украине сам…

Про рухнувший на Украине самолёт, почитайте, интересно!

4 окт 14, 18:53
+179 34
Добро пожаловать в ад, инженеры.

Добро пожаловать в ад, инженеры.

4 авг, 03:01
+174 191
Отгадайте, кто этот человек?

Отгадайте, кто этот человек?

4 авг, 04:02
+171 112
Интересные факты о Сталине.

Интересные факты о Сталине.

5 сен, 02:01
+171 173
Почему воины на Руси были та…

Почему воины на Руси были такими могучими?

4 авг, 03:01
+171 136
Сколько денег украли у Росси…

Сколько денег украли у России Англия, Франция, США

5 сен, 02:01
+162 76
Круто...

Круто...

6 сен, 03:01
+161 52
Тайна вьетнамских подземных партизан

Тайна вьетнамских подземных партизан

5 сен, 02:01
+158 72
Найдите лошадь..... головоломка

Найдите лошадь..... головоломка

5 сен, 03:01
+151 294
7 «иуд» русской истории

7 «иуд» русской истории

5 сен, 03:01
+151 224
Эта история произошла во вре…

Эта история произошла во времена ярой дружбы СССР и Кубы

6 сен, 03:01
+146 38
15 загадок с подвохом

15 загадок с подвохом

6 сен, 03:01
+139 74
Как советские военные с легк…

Как советские военные с легкостью вычисляли немецких шпионов под Ленинградом

6 сен, 02:01
+139 150
Почему американцев называют …

Почему американцев называют пиндосами

6 сен, 02:00
+139 58
Всадница. Задание для глаз

Всадница. Задание для глаз

8 сен, 04:02
+134 250
Русский и английский

Русский и английский

7 сен, 04:01
+132 54
Почему русская военная техни…

Почему русская военная техника называется так, как она называется?

5 авг, 03:02
+131 40
Просто фото или не просто фото

Просто фото или не просто фото

8 сен, 02:01
+126 19
Что нужно знать о Черном море

Что нужно знать о Черном море

8 сен, 03:01
+125 40
Вечный двигатель, которому 2…

Вечный двигатель, которому 25 тысяч лет: почему его исследования подавляются?

7 сен, 02:02
+119 141
Уникальный вертолет «Чёрная акула»

Уникальный вертолет «Чёрная акула»

7 сен, 04:01
+116 32
Военные хитрости для мужчин

Военные хитрости для мужчин

7 сен, 04:01
+112 28
Что вы никогда не знали о Кр…

Что вы никогда не знали о Красной армии

8 сен, 03:01
+111 259
Подвиг Зины Портновой

Подвиг Зины Портновой

7 сен, 03:01
+109 51
Это ответные санкции, что ли ?

Это ответные санкции, что ли ?

9 сен, 03:00
+107 69
Нетривиальное применение хоз…

Нетривиальное применение хозяйственного мыла

8 сен, 04:02
+104 38
Фото по стилю Сальвадору Дал…

Фото по стилю Сальвадору Дали. Обман зрения.

9 сен, 02:01
+104 25
Читать

Последние комментарии

петя
Ленка Губайдулина
Евгений Короед
Э, а где Горбатый с Ебээном? Или это Герои Советского Союза и России?
Евгений Короед 5 предателей Родины
Читать

Поиск по блогу

Люди

8507 пользователям нравится сайт knowledgeblog.ru