به گزارش ثریا محققان دانشگاه کمبریج دریافته‌اند که آب در یک لایه مولکولی، نه مانند یک مایع و نه مانند یک ماده جامد عمل می‌کند و همچنین تحت فشار شدید، رسانای الکتریکی می‌شود.
آب معمولاً هنگام یخ زدن منبسط می‌شود و نقطه جوش بالایی دارد. با این حال، تحقیقات جدید نشان می‌دهد که وقتی آب در مقیاس نانو فشرده می‌شود، خواص آن به طور چشمگیری تغییر می‌کند.
درک کامل رفتار آب به دلیل مشکلاتی که در توصیف تجربی حالات یا فازهای آن در مقیاس نانو وجود دارد، هنوز ممکن نشده است. با این حال، یک تیم تحت رهبری دانشگاه کمبریج توضیح می‌دهد که چگونه توانسته است نمودار حالت یک لایه به ضخامت یک مولکول آب را با دقت فوق‌العاده‌ای پیش‌بینی کند.
حالت‌های هگزاتیک و سوپریونیک
دانشمندان کشف کردند که آبی که در لایه‌ای به ضخامت یک مولکول قرار دارد، در چندین حالت از جمله حالت "هگزاتیک" و حالت "سوپریونیک" یا "اَبَریونی" حرکت می‌کند.
حالت یا فاز هگزاتیک، حالتی از ماده است که بین فاز جامد و مایع همسانگرد در سیستم‌های دو بعدی ذرات قرار دارد.
آب سوپریونیک که یخ سوپریونیک یا یخ XVIII نیز نامیده می‌شود، حالتی از آب است که در دما و فشار بسیار بالا وجود دارد. در آب فوق یونی، مولکول‌های آب از هم جدا می‌شوند و یون‌های اکسیژن به شکل شبکه‌ای با فاصله یکسان متبلور می‌شوند، در حالی که یون‌های هیدروژن آزادانه در اطراف شبکه اکسیژن شناور می‌شوند.
آب در حالت هگزاتیک به عنوان چیزی بین جامد و مایع عمل می‌کند. در فشارهای بیشتر در طول فاز ابریونی نیز آب به شدت رسانا می‌شود و پروتون‌ها به سرعت از طریق یخ به روشی مشابه حرکت الکترون‌ها در یک رسانا پیش می‌روند.
دکتر "ونکات کاپیل" از گروه شیمی دانشگاه کمبریج و نویسنده ارشد این مطالعه گفت: فاز هگزاتیک نه جامد است و نه مایع، بلکه یک حد واسط است که با نظریه‌های قبلی در مورد مواد دو بعدی مطابقت دارد. رویکرد ما نشان می‌دهد که این فاز را می‌توان با محصور کردن آب در یک کانال گرافنی به صورت تجربی مشاهده کرد.
وی افزود: وجود فاز ابریونی در شرایطی که به راحتی قابل دسترسی است، عجیب است، زیرا این فاز عموما در شرایط پرآشوب مانند هسته اورانوس و نپتون یافت می‌شود. یکی از راه‌های تجسم این فاز این است که اتم‌های اکسیژن یک توری جامد تشکیل می‌دهند و پروتون‌ها مثل مایعی که از توری می‌گذرد، جریان می‌یابند.
این یافته‌ها نه تنها به راه جدیدی برای کشف رفتار ابریونی در مواد دیگر اشاره می‌کند، بلکه به روشی جدید برای درک چگونگی رفتار آب در مقیاس نانو اشاره می‌کند.
در چکیده این مطالعه آمده است: آب در حفره‌های نانومقیاس در همه جا وجود دارد و برای پدیده‌های روزمره در زمین‌شناسی و زیست‌شناسی اهمیت اساسی دارد. با این حال، خواص آب در مقیاس نانو می‌تواند به طور قابل ملاحظه‌ای با خواص آب حجیم متفاوت باشد. به عنوان مثال، با ثابت دی‌الکتریک غیرعادی پایین آب در کانال‌های نانو، جریان آب بدون اصطکاک نشان داده شده است. چنین ویژگی‌هایی نشان می‌دهد که آب در مقیاس نانو می‌تواند برای کاربردهای فناوری در نانوسیالات، مواد الکترولیت و نمک‌زدایی آب مهندسی شود.
متأسفانه چالش‌ها در نمایش تجربی آب در مقیاس نانو و هزینه بالای شبیه‌سازی‌های آن، مانع از درک سطح مولکولی مورد نیاز برای کنترل رفتار آب شده است. در اینجا ما طیف وسیعی از رویکردهای محاسباتی را با هم ترکیب می‌کنیم تا بتوانیم بررسی سطح اصول اولیه یک لایه آب را در یک کانال شبه‌گرافن انجام دهیم.
ما متوجه شدیم که آبِ تک لایه به طرز شگفت انگیزی رفتار فازی غنی و متنوعی از خود نشان می‌دهد که به دما و فشار واندروالس که در نانوکانال عمل می‌کند، بسیار حساس است.
علاوه بر فازهای مولکولی متعدد با دمای ذوب که به طور غیر یکنواخت به میزان بیش از ۴۰۰ کلوین با فشار تغییر می‌کند، ما یک فاز هگزاتیک را پیش‌بینی می‌کنیم که حد واسط بین جامد و مایع است و یک فاز ابریونی با رسانایی الکتریکی بالا، آن هم بیش از رسانایی الکتریکی مواد باتری که نشان می‌دهد محصور شدن آب در مقیاس نانو می‌تواند مسیری امیدوارکننده به سوی رفتار ابریونی در شرایطی که به راحتی قابل دسترسی است، باشد.
نتایج این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.
منبع: خبرگزاری ایسنا
ضرورت شناسایی و تعریف فناوری نرم حلال
بورسیه دانشجویان اخراج شده از دانشگاه‌های آمریکا
انتشارات موزه انقلاب با ۴۷ اثر چاپ اولی به نمایشگاه کتاب می‌آید
افشای رازهای دوبلین در نمایشگاه کتاب تهران
خواسته اصلی دانشجویان آمریکایی و اروپایی، همبستگی با ملت فلسطین است
عدم استفاده بهینه از منابع موجب کاهش بهره‌وری در دانشگاه‌ها می‌شود
تلاش سیا برای دزدیدن زیردریایی هسته‌ای
پیش بینی دانشمندان درباره مرگ زمین و پایان حیات
سدان ال ۹۰ هم بومی سازی شد+عکس
خودروی شیک خارجی که نوه پژو ۴۰۵ است+عکس
برگزاری آزمون میان دوره پیش کارورزی پزشکی؛ ۱۷ خردادماه
کشف اتفاقی یک شهاب سنگ در لرستان+عکس
دانشگاه تربیت مدرس در میان برترین دانشگاه‌های ایران در نظام رتبه‌بندی سکیمگو
تشکیل کارگروهی در وزارت آموزش و پرورش برای عملیاتی کردن فرامین رهبری
شبهات دانش‌آموزان زیاد اما عمق کمی دارد/ برنامه‌ریزی برای اوقات فراغت تابستان دانش‌آموزان
نمایشگاه کتاب تهران متعلق به جریان فرهنگ و ادب کشور است
رمان تو خواب میکاییل هستی رونمایی می‌شود
برگزاری مسابقه رباتیک ورزشی در دانشگاه صنعتی امیرکبیر
رشته‌های پزشکی براساس نیاز کشور و تعداد داوطلبین ساماندهی می‌شود
کمبود یک هزار عضو هیات علمی در دانشگاه فنی و حرفه ای
اجرای شیوه‌نامه نظام استاد شاگردی در دانشگاه آزاد اسلامی
جدول زمانبندی نقل و انتقال دانشجویان پزشکی/ آخرین مهلت ثبت نام
برای اولین بار در ایران آزمون بورسیه باهچه شهیر برگزار می شود
آگهی/ خرید بهترین تشک طبی
آزمون میان دوره پیش کارورزی پزشکی ۱۷ خردادماه برگزار می‌شود
شیوه نامه افزایش حقوق و دستمزد سال ۱۴۰۳ دانشگاه آزاد تشریح شد
۲۴۰ رشته محل دانشگاه آزاد در واحدهای بزرگ ادغام شد
شخصیت قصه‌های ایرانی بر روی پوستر نمایشگاه کتاب
شرایط دریافت وام دانشجویی چیست؟
افزایش حضور دانشگاه‌های ایرانی در رتبه‌بندی آسیایی تایمز ۲۰۲۴
کمبود ۷۰ هزار نیروی پرورشی و مشاور در مدارس
دولت سیزدهم مجدانه به‌دنبال ارتقای منزلت و معیشت معلمان است
علوم پایه نیازمند بودجه مناسب است/باید تصمیمات بزرگ گرفته شود
شورای راهبردی دانشکده علوم خانواده درمسیر شکل‌گیری/برخی شخصیت‌های حقوقی عضویت را نپذیرفتند
جذب سرباز امریه در سازمان جهاددانشگاهی صنعتی شریف
استقبال کم فرهنگیان از طرح بکارگیری دوباره بازنشستگان/ نرخ حق‌التدریس‌ها، علت عدم استقبال
حضور گروه‌های مردمی در فعالیت‌های پرورشی
رایگان بودن مدارس سمپاد برای دانش‌آموزان ۴ دهک اول/ والدین تخلفات را اطلاع دهند
سرکوب دانشجویان آمریکایی حامی فلسطین با لابی رژیم صهیونیستی صورت می‌گیرد
نشریات دانشجویی روایت‌گر جنبش‌های دانشجویی در حمایت از غزه باشند
پیام تسلیت رییس دانشگاه تهران در پی درگذشت دانشجوی نخبه
در نشست هم‌اندیشی وزرای ادوار وزارت علوم چه گذشت؟
کسب چهار افتخار علمی بین‌المللی توسط عضو پیوسته فرهنگستان علوم
ضرورت مشارکت ذی‌نفعان حوزه علوم انسانی در تدوین سیاست‌ها
ماده واحده «اصلاح ماده 4 آیین‌نامه شورای تخصصی حوزوی»
صدور مجوز اجرای ۲۴دوره کوتاه مدت اشتغال‌محور در دانشگاه علمی کاربردی
انتشار کلید اولیه پنجاه و یکمین دوره آزمون دستیاری پزشکی
در چهل‌وششمین دوره مسابقه ریاضی دانشجویی در سطح کشوری، ۴ دانشجوی دانشگاه کاشان حضور یافتند و از این میان، ۲ نفر موفق به کسب مدال شدند.
درِ دانشگاه‌های ایران به روی دانشجویان معترض آمریکایی باز شد
موافقت دولت با راه‌اندازی دانشگاه فرهنگیان در گلپایگان
بیرون کردن دانشجویان فرانسوی توسط پلیس پاریس
مقایسه صحنه اعتراضات دانشجویی در ایران و آمریکا
ژاپن به دنیال اینترنت نسل ششم است
اعلام نتایج اولیه آزمون دستیاری پزشکی در نیمه دوم خرداد
شیوه صحیح امر به معروف و نهی از منکر مطابق با سیره امام صادق (ع)
اطلاعات فاش شده درباره پرچمداران ۲۰۲۴ هواوی +عکس
اعلام جدیدترین نتایج اعتباربخشی دانشکده‌های پزشکی کشور
آمار نهایی انتخاب رشته در آزمون دکتری سال ۱۴۰۳ اعلام شد
بازسازی چهره زن عراقی ۷۵ هزار ساله با اسکن سه بعدی+عکس
سونی برای آدم‌ها کولر همراه ساخت+عکس
بی ام و وانت اتوماتیک ضدخش تولید کرد+عکس
زیباترین کهکشان مارپیچی که با تسکوپ‌های آماتوری هم دیده می‌شود+عکس
اسپاتیفای یکی از قابلیت‌های خود را بی‌خبر پولی کرد
فشارهای اتحادیه اروپا عملکرد اپل را تغییر داد
چینی‌ها از کپی تسلا رونمایی کردند+عکس
جزئیات هوش مصنوعی آیفون فاش شد
ظاهر عجیب جدیدترین خودروی فراری با یک موتور ۱۲ سیلندر+عکس
دمای عجیب و غریب این سیاره گازی در فضا ثبت شد
۸۰۰۰ هزار سال پیش چگونه انسان‌های اولیه به این غار تاریک در فرانسه رفتند
ناسا یک پیام از فضا در نزدیکی زمین دریافت کرد
سحابی خوش آب و رنگ کله ماهی در فضا ثبت شد+عکس
دستور ساخت جت ۱۰۰ نفره در ایران صادر شد
نقشه آبی زمین پس از نیم قرن دوباره کشیده شد+عکس
اقدامات وزارت بهداشت برای افزایش امید و انگیزه دستیاران پزشکی
به تشکل‌های دانشجویی گرنت اعطا می‌شود
۷۵ دانشگاه ایرانی در میان برترین‌های آسیا در رتبه‌بندی تایمز
نشست «سواد بصری در مد و لباس» برگزار می‌شود
اولین نکوداشت روانشناسان رضوی برگزار می شود
پذیرش دانشجوی دکتری در پژوهشگاه‌ها قانونی است
جزییات برگزاری کنکور مجدد برای داوطلبان سیل زده اعلام شد
بازسازی چهره زن عراقی ۷۵ هزار ساله با اسکن سه بعدی+عکس
سونی برای آدم‌ها کولر همراه ساخت+عکس
دستور ساخت جت ۱۰۰ نفره در ایران صادر شد
نقشه آبی زمین پس از نیم قرن دوباره کشیده شد+عکس
بی ام و وانت اتوماتیک ضدخش تولید کرد+عکس
تلاش سیا برای دزدیدن زیردریایی هسته‌ای
سحابی خوش آب و رنگ کله ماهی در فضا ثبت شد+عکس
زیباترین کهکشان مارپیچی که با تسکوپ‌های آماتوری هم دیده می‌شود+عکس
اطلاعات فاش شده درباره پرچمداران ۲۰۲۴ هواوی +عکس
جزئیات هوش مصنوعی آیفون فاش شد
خودروهای ایرانی چشم کره‌شمالی را گرفت+عکس
سدان ال ۹۰ هم بومی سازی شد+عکس
پیش بینی دانشمندان درباره مرگ زمین و پایان حیات
کشف اتفاقی یک شهاب سنگ در لرستان+عکس
فشارهای اتحادیه اروپا عملکرد اپل را تغییر داد
ژاپن به دنیال اینترنت نسل ششم است
چینی‌ها از کپی تسلا رونمایی کردند+عکس
جنگنده رادارگریز سوخو ۷۵ روسیه به ایران می‌آید؟
اسپاتیفای یکی از قابلیت‌های خود را بی‌خبر پولی کرد
۷۵ دانشگاه ایرانی در میان برترین‌های آسیا در رتبه‌بندی تایمز
ظاهر عجیب جدیدترین خودروی فراری با یک موتور ۱۲ سیلندر+عکس
ناسا یک پیام از فضا در نزدیکی زمین دریافت کرد
خودروی جدید که شبیه گربه‌ها ساخته شده است+عکس
۸۰۰۰ هزار سال پیش چگونه انسان‌های اولیه به این غار تاریک در فرانسه رفتند
اقدامات وزارت بهداشت برای افزایش امید و انگیزه دستیاران پزشکی
شیوه صحیح امر به معروف و نهی از منکر مطابق با سیره امام صادق (ع)
دمای عجیب و غریب این سیاره گازی در فضا ثبت شد
ثبت‌نام پشت کنکوری‌ها جهت ترمیم نمره آغاز شد
موافقت با افزایش حق‌الزحمه ساعت اضافه تدریس معلمان
هدیه ۲ میلیونی وزیر آموزش و پرورش به حساب معلمان واریز شد
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.