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
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
کتاب چشم‌ها تنها برای دیدن نیستند منتشر شد
رمان اجتماعی معمایی آفرودیت در نمایشگاه کتاب عرضه می‌شود
انتشار وضعیت فرهنگی ایران در پیمایش ارزش‌های جهانی
آدرخش و رقص فانتوم‌ها در نمایشگاه کتاب طنین می‌اندازد
مهلت ثبت نام پذیرش بدون آزمون کارشناسی ارشد پیام نور تمدید شد
ترقی در علم و دانش کشور مرهون تلاش معلمان و سنگربانان تعلیم و تربیت است
حمایت دانشگاه علوم پزشکی شیراز از بیماران مبتلا به به سلیاک
انتخاب عضو هیات علمی دانشگاه محقق اردبیلی به عنوان استاد نمونه کشوری
رئیس جهاد دانشگاهی کشور وارد گلستان شد
طرح پایش و ارتقای سلامت اعضای جهاد دانشگاهی سلامت محور است
بررسی تاریخ ایران در چهار سده نخستین پس از اسلام
حمایت ۳۷ میلیارد تومانی از طرح‌های حوزه اینترنت کوانتومی
کسب رتبه دوم در بین شرکت های بورسی و افزایش فروش و تولید در داروسازی دانا
هدیه ۲ میلیونی وزیر آموزش و پرورش به حساب معلمان واریز شد
جذب امریه سربازی در سازمان جهاد دانشگاهی خواجه نصیر
۱۷۰ دانشجوی نخبه امروز به عمره مفرده اعزام می‌شوند
کلید اولیه نوبت اول کنکور سراسری سال ۱۴۰۳ منتشر شد
بازبینی مصوبه افزایش ۲۰ درصدی ظرفیت پزشکی شورایعالی انقلاب فرهنگی
جنگنده رادارگریز سوخو ۷۵ روسیه به ایران می‌آید؟
خودروی جدید که شبیه گربه‌ها ساخته شده است+عکس
خودروهای ایرانی چشم کره‌شمالی را گرفت+عکس
بازبینی مصوبه افزایش ۲۰ درصدی ظرفیت پزشکی شورایعالی انقلاب فرهنگی
تمدید مهلت ثبت‌نام در جشنواره علمی - پژوهشی پژوهش‌سراهای دانش‌آموزی
خدمات رایگان دندان‌پزشکی برای دانش‌آموزان ۶ تا ۱۴ ساله روستایی
موافقت با افزایش حق‌الزحمه ساعت اضافه تدریس معلمان
دیدار جمعی از معلمان با رهبر انقلاب در روز چهارشنبه
تصویب نقشه راه اجرایی‌سازی سند تحول بنیادین آموزش و پرورش
کشف ۸ هزار و ۳۰ نفر دانش آموزان بازمانده از تحصیل در استان اصفهان
طحان‌نظیف: قانون اساسی به کلاسهای درس برده شود
احداث ۵ دهکده جامع ورزشی/ جذب نخبگان در دانشگاه فرهنگیان
تعلیق بودجه دانشگاه فرانسوی به دلیل حمایت از فلسطین
اعزام دو کاروان از دانشجویان بنیاد نخبگان به عمره آغاز شد
حمله خشونت‌آمیز پلیس نیویورک به دانشجویان حامی فلسطین در کلمبیا
آیین بزرگداشت مقام معلم در دانشگاه اصفهان برگزار شد
ثبت‌نام پشت کنکوری‌ها جهت ترمیم نمره آغاز شد
دانشگاهیان کشور باید با شبکه‌سازی به جنبش دانشجویان جهان بپیوندند
برگزاری بیست و دومین نشست شورای عالی اتحادیه دانشگاهها و مراکز پژوهشی ساحلی و دریایی
آزمون مجدد برای کنکوری‌های زیرکوه ۲۱ اردیبهشت برگزار می‌شود
چند دستگاه هیوندای کونا وارد ایران شد+عکس
موشک سنگین آنگارا-آ۵ با موفقیت پرتاب شد+عکس
ستاره نوترونی مرده در کهکشان به صورت ناگهانی زنده شد+عکس
سلاح قدیمی و کوچک اوکراینی‌ها که روسیه را زمین گیر کرد+عکس
سوخوهای روسی که قرار بود به ایران بیایند کجا رفتند؟
تعرفه وحشتناک جی‌میل با هوش مصنوعی اعلام شد
علم حکمی؛ لازمه دستیابی به تمدن نوین اسلامی
بازگشت سونی اکسپریا به یک طراحی جدید+عکس
مسئله جدی امروز، زیست‌جهان مدرن است که راه مقابله فرهنگی با آن، تعامل بیشتر با جوانان است
ناسا به صورت تصادفی مریخ را بمباران کرد
ویژگی‌های خاص ساعت گران قیمت گواردیولا+عکس
این پهپاد ایرانی به دشمنان فرصت فرار نمی‌دهد+عکس
داوطلبان متقلب دستگاه‌های جاسوسی پیشرفته داشتند/احتمال محرومیت تا ۵ سال
فراخوان ثبت پرسش‌نامه در بانک اطلاعاتی ابزارهای سنجش سلامت و کیفیت زندگی
دستگیری ۲۵ نفر از داوطلبان متقلب کنکور/ حدود ۱۲ درصد داوطلبان غایب بودند
پذیرش دانشجوی دکتری تخصصی در پژوهشگاه اقیانوس‌شناسی
برای نگهداشت حرمت معلم بکوشیم
واریزهدیه روز معلم به حساب فرهنگیان؛ امشب/ پرداخت معوقات حق‌التدریس‌ها تا ۲ هفته دیگر
چاپ کتابی درباره سکوت و پایبندی در آثار آلبر کامو
مجموعه دفتر یادداشت روزانه داستایوفسکی به چاپ چهارم رسید
سرپرست دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی زابل منصوب شد
وعده صادق نتیجه دانشگاه‌های ما است
۸۸ هزار داوطلب آزمون دکتری سال ۱۴۰۳ انتخاب رشته کردند
اگر جریان علمی در کنار جریان دفاعی نبود بازدارندگی رقم نمی خورد
گوگل جایگزین یورگن کلوپ سرمربی لیورپول می‌شود
همه اجساد در خاک این شهر تجزیه نمی‌شود و سالم می‌ماند+عکس
خودروهای پرنده غول پیکر در آسمان به پرواز درآمدند
کشف تازه از وجود سیاره نهم در منظومه شمسی
اسب سیاه مقابل تلسکوپ جیمز وب نمایان شد+عکس
تصاویر واقعی آیفون۱۶ در توییتر لو رفت+عکس
داخل ساختمان‌های عجیب با علامت X در چین چه خبر است؟ +عکس
نکته عجیبی که در تلویزیون ۴K هواوی خبرساز شد
ملاقات ستاره دنباله دار با ماه و مشتری و اورانوس+عکس
چرا ربات‌ها هنوز نتوانستند به گرد پای حیوانات برسند؟
تجلیل از ۶۵ عضو هیات علمی برگزیده/ جوان‌ترین استاد ۴۵ساله و تقدیر از ۶ استاد زن
فرصت عوامل آموزشی و تربیتی مدارس برای ثبت تجربیات خلاقانه و نوآورانه خود تا ۲۰ اردیبهشت
تحویل ۱۰ هزار کلاس درس طی سال جاری در صورت تزریق بودجه
اعتراض دانشجویان در حمایت از مردم بی دفاع غزه
همه اجساد در خاک این شهر تجزیه نمی‌شود و سالم می‌ماند+عکس
بازگشت سونی اکسپریا به یک طراحی جدید+عکس
سوخوهای روسی که قرار بود به ایران بیایند کجا رفتند؟
این پهپاد ایرانی به دشمنان فرصت فرار نمی‌دهد+عکس
سلاح قدیمی و کوچک اوکراینی‌ها که روسیه را زمین گیر کرد+عکس
رونمایی از برادر فیدلیتی هیبریدی در دو مدل پنج و هفت نفره+عکس
نکته عجیبی که در تلویزیون ۴K هواوی خبرساز شد
چند دستگاه هیوندای کونا وارد ایران شد+عکس
هشدار اپل درباره این حرکت اشتباه هنگام شارژ آیفون
ویژگی‌های خاص ساعت گران قیمت گواردیولا+عکس
رونمایی از موتور ۶ سیلندر ۴۰۰۰ سی‌سی ساخته محققان ایرانی+عکس
موتور آمونیاک سوز تویوتا با قدرت بیشتر و آلایندگی کمتر
گشودن مقبره فراعنه مساوی با مرگ حتمی؟
گوگل جایگزین یورگن کلوپ سرمربی لیورپول می‌شود
تغییرات غافل گیرکننده در iOS ۱۸ در راه است
نخبه ۱۲ ساله ایرانی در انجمن هوش مصنوعی شروع به کار کرد+عکس
ملاقات ستاره دنباله دار با ماه و مشتری و اورانوس+عکس
پیکسل 8a گوگل برای گوشی سامسونگ شاخ و شانه کشید
تعرفه وحشتناک جی‌میل با هوش مصنوعی اعلام شد
ستاره نوترونی مرده در کهکشان به صورت ناگهانی زنده شد+عکس
داخل ساختمان‌های عجیب با علامت X در چین چه خبر است؟ +عکس
برچسب جدیدی که خودرو را در تابستان ۱۰ درجه خنک‌تر می‌کند+عکس
خودروهای ایرانی چشم کره‌شمالی را گرفت+عکس
فرصت انتخاب رشته داوطلبان آزمون دکتری سال ۱۴۰۳ دوباره تمدید شد
ایمیل حمایتی روسای دانشگاه‌های ایران به دانشگاه‌های آمریکا
چگونه از تهران به گرگان برویم؟
کلاسهای دانشگاهها امروز به مدت ۲ ساعت تعطیل شد
تجمع دانشگاهیان دانشگاه تهران درحمایت از خیزش دانشجویان در آمریکا
دانشگاهها در مقابل ظلم و ستم همیشه ایستاده‌اند
دانشجویان و اساتیدِ ایرانی، حمایت از مردم فلسطین را رسالت اصلی خود بدانند
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.