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
ساخت اولین دستگاه ام آر آی قابل حمل
شرایط مساعد تشکیل حیات در مریخ در یک زمان خاص
نحوه محاسبه مستمری بازنشستگی فرهنگیان/ مزایای رتبه‌بندی برای کدام بازنشستگان لحاظ می‌شود؟
جزئیات تمدید ثبت‌نام در سامانه آموزشیار دانشگاه آزاد اعلام شد
سامانه نقل و انتقال دانشجویان شاهد و ایثارگر فعال شد
۶ نفر از ۷ دانشجوی بازداشتی دانشگاه شریف آزاد شدند
ستاری‌فرد: تجهیزات مورد نیاز برای ایجاد ۳ کلاس درس تربیت‌بدنی در عسلویه تأمین می‌شود
6300 نیرو برای استان‌هایی که کمبود معلم دارند جذب خواهند شد
ترجمه حمید سمندریان از آندورا به چاپ هفتم رسید
روایت حضور زنان روستای صَدخَرو در دفاع مقدس به چاپ سوم رسید
توسعه همکاری‌های مشترک بین دانشگاه خوارزمی و وزارت نفت
آزمون زبان MSRT روز جمعه ۲۲ مهرماه برگزار می‌شود
موافقت با میهمانی و نقل و انتقال حدود ۵ هزار دانشجو در سال جدید
نودانشجویان علوم پزشکی وام ازدواج و تسهیلات تولد فرزند می گیرند
دریاچه ارومیه در یک قدمی مرگ
تقلید صدای هر شخص با هوش مصنوعی ممکن می‌شود
مهلت ثبت‌نام در جشنواره حرکت دانشگاه علمی کاربردی تمدید شد
تصویب تغییرات آیین‌نامه سی و هفتمین جشنواره ملی قرآن و عترت دانشجویان
لطفی سرپرست دبیرخانه کارگروه ساماندهی مد و لباس شد
مدیر کتابستان معرفت به صبح ناشر می‌آید
8 مهر آخرین مهلت آپلود مقالات و پایان‌نامه برای آزمون دانشنامه
افزایش میزان وام شهریه دانشجویان دانشگاه جامع علمی کاربردی
جزئیات ثبت نام پذیرفته‌شدگان نهایی در کاردانی ویژه فنی‌حرفه‌ای
واکاوی علل کم توجهی به دوره دستیاری پزشکی/ پرشدن صندلی خالی تخصص
دستورالعمل دقیقه ۹۰ آموزش و پرورش برای جذب نیرو از سایر ارگان‌ها و چند سوال
تاثیر تربیتی فعالیت‌های فرهنگی و ورزشی خارج از مدرسه کمتر از نقش کلاس‌های درسی نیست
اعلام راه‌های دسترسی به اینترنت کودک و نوجوان
تمامی مدارس استان البرز فردا تعطیل هستند
نمایشنامه جدید نصرالله قادری با عنوان وقت عاشق منتشر شد
کتاب شعر نام این پرنده چیست؟ برای نوجوانان منتشر شد
شماره جدید سه‌نقطه با موضوع بی‌پولی منتشر شد
شیوه نامه تألیف کتب درسی به دانشگاه‌ها ابلاغ می‌شود
ارائه گرنت مالکیت فکری برای حمایت از ثبت اختراعات دانشگاهیان
دانشگاه نسبت به اتفاقات پیش آمده برای دانشجویان حساس بوده و به طور مرتب پیگیر مشکلات آنها است
سهم دولت در ایجاد شغل باید کوچکتر شود/دانشجویان بر اساس نیاز جامعه استارت‌آپ ایجاد کنند
آغاز ثبت‌نام پذیرفته‌شدگان بر اساس سوابق تحصیلی دانشگاه آزاد
جزئیات ثبت‌نام غیرحضوری خوابگاه برای نو دانشجویان روزانه غیربومی دانشگاه تهران
جزئیات ثبت‌نام وام ودیعه مسکن دانشجویان متاهل علوم‌پزشکی تهران
اعلام جزئیات ثبت‌نام نودانشجویان دانشگاه شهیدبهشتی/۷ مهر آخرین مهلت ثبت‌نام غیرحضوری
اعطای مجوز حق‌التدریس به افراد انتخابی هیات اجرایی جذب
برگزاری مجازی کلاس‌های درس دانشگاه شریف/تردد دانشجویان دکتری بلامانع است
زمان ثبت‌نام حضوری نودانشجویان کارشناسی، دکتری عمومی دامپزشکی و دکتری پیوسته بیوتکنولوژی
ارزیابی صلاحیت عمومی اعضای هیئت‌علمی نیازمند دقت بیشتری است
سقف دیدنی حمام چهارفصل اراک+عکس
ماشین زیبای ژاپنی به ایران برمی‌گردد؟+عکس
خداحافظی اسطوره تنیس +عکس
بازمانده ژاپنی حمله اتمی آمریکا به هیروشیما + عکس
عیادت فرمانده‌کل سپاه از مجروحان اغتشاشات تهران + عکس
بارش برف در روز گذشته در ترکیه+عکس
یک چهارم تولید آیفون به هند منتقل شد
دیس‌لایک به تیک‌تاک اضافه شد
تصویر جذاب از حلقه‌ها و قمرهای سیاره نپتون+عکس
پهپادهایی که می‌توانند سازه ۳ بُعدی بسازند
تصویر عجیب از خوک دوران دایناسورها+عکس
تصویر سه بعدی بی‌نظیر از ابرهای سیاره مشتری+عکس
پرتاب آرتمیس ۱ بار دیگر لغو شد
با این نقشه روی مریخ پیاده‌روی کنید+عکس
ماجرای اصابت عمدی فضاپیمای ناسا به یک سیارک
ماهواره جاسوسی آمریکا پرتاب شد
خبر عجیب درباره متاورس اعلام شد
آغاز انتخاب رشته برگزیدگان جشنواره جوان خوارزمی در کنکور
نتایج نهایی پذیرش دوره کاردانی فنی و حرفه‌ای اعلام شد
شیوه پذیرش در رشته محل‌های کم متقاضی برای کنکور ۱۴۰۲
مدرسه آقابزرگ کاشان+عکس
تصویری فوق‌العاده از حرم مطهر رضوی +عکس
طبیعت زیبای پاییزی در منطقه اطاقور لنگرود+عکس
عوارض مصرف داروهای رایج+عکس
اعمال شب و روز ۲۸ صفر چیست؟
حضور رئیس جمهور در مدرسه دخترانه به مناسبت آغاز سال تحصیلی+ عکس
خواص خوردن فندق+عکس
انسان‌ها به مریخ هم رحم نکردند
این کفش‌ها زیر آب تجزیه می‌شوند
ترجمه نظریه روانکاوانه فیلم و قاعده بازی منتشر شد
دعوت از دانش‌آموزان برای شرکت در پویش ایثار
اعترافی عجیب درباره خودروهای خودران
آموزش مهارت های نرم در دوره ابتدایی در دستور کار وزارت آموزش و پرورش قرار دارد
هدف اصلی طرح تحول آموزش، ایجاد دانشگاه دانایی‌محور و حکمت بنیان است
چرا فارغ‌التحصیلان بیکار در میراث فرهنگی زیاد شدند؟
بازگشت ۱۶۴ هزار بازمانده از تحصیل به کلاس‌های درس / جمع‌آوری مدارس کانکسی تا پایان سال
لزوم پاسخگویی به سوالات ذهنی جوانان در داخل دانشگاه
تعداد مورچه‌های زمین اعلام شد
کنایه سنگین تلگرام به واتساپ+عکس
تصویر عجیب از خوک دوران دایناسورها+عکس
تصاویری از موشک سایوز روسیه قبل از پرتاب+عکس
مشکل بزرگ در دوربین آیفون ۱۴ خبرساز شد
تصاویر دیدنی از فولکس واگن های عجیب و غریب+عکس
سیستم خنک کننده ای که برای کار کردن به برق نیاز ندارد
این خودروی زیبای برقی پنج دقیقه ای شارژ می شود
درگذشت فضانورد معروف روس با رکورد طولانی‌ترین اقامت در فضا
ماشین زیبای ژاپنی به ایران برمی‌گردد؟+عکس
ماجرای اصابت عمدی فضاپیمای ناسا به یک سیارک
اعترافی عجیب درباره خودروهای خودران
درآمد تولیدکنندگان محتوا در یوتیوب افزایش یافت
نظریه جدید درباره شیوه انقراض دایناسورها
قوی‌ترین آلیاژ تیتانیوم برای صنعت هوافضا ساخته شد
موتور صوتی هوش مصنوعی به مسیریاب «نشان» اضافه شد
اندازه‌گیری اکسیژن خون با دوربین گوشی هوشمند
کشف باورنکردنی درباره پلاستیک اعلام شد+عکس
کشف نقطه داغ در مدار سیاهچاله کهکشان
یک چهارم تولید آیفون به هند منتقل شد
انسان‌ها به مریخ هم رحم نکردند
سکونت دائمی انسان در فضا شدنی است؟
ساخت اولین دستگاه ام آر آی قابل حمل
فضاپیمای چندبار مصرف اروپا برای سفر به اعماق فضا
قیمت اپلیکیشن‌ها در اپ استور گران شد
تصویر سه بعدی بی‌نظیر از ابرهای سیاره مشتری+عکس
خبر عجیب درباره متاورس اعلام شد
تصویر جذاب از حلقه‌ها و قمرهای سیاره نپتون+عکس
ربات اوبر پستچی جدید برای تحویل سفارش مشتریان
این خودروی جدید با چشمانش به شما خیره می‌شود+عکس
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.