 Газета «Наш
Мир» Впервые удалось экспериментально продемонстрировать возможность фазового перехода воды при комнатной температуре. Ученые
продолжают интенсивно изучать свойства воды - самого привычного и
распространенного, но по-прежнему таящего множество загадок вещества.
Новая работа голландских ученых К.Джинеша (K. B. Jinesh) и Й.Френкена
(Joost Frenken) из университета в г. Лейден, опубликованная в журнале
Physical Review Letters, описывает способность воды к переходу в
твердое состояние при заключении ее в объем, имеющий размеры порядка
нанометров. Следует отметить, что факт замерзания воды при
положительных температурах отмечали и ранее (та же группа сделала это в
2006 г.), однако однозначно убедительных экспериментов по этому поводу
не было. Недавно были опубликованы работы, где описывали и
противоположные эффекты - присутствие жидкой воды в нанотрубках при
отрицательных температурах. Этот эффект был рассчитан с помощью
моделирования, и были приведены некоторые экспериментальные факты. В
работе голландских физиков убедительно показано, с помощью прямого
эксперимента, что вода при комнатной температуре замерзает. Они
сближали две плоские поверхности до расстояния между ними менее 10
диаметров молекул воды (около 1 нм), вода при этом попадала в зазор
благодаря капиллярной конденсации из влажного воздуха. Фазовое
состояние воды наблюдали с помощью модифицированного метода сканирующей
атомно-силовой микроскопии высокого разрешения, в котором измеряется
сила трения микромеханического зонда с поверхностью изучаемого
вещества. При образовании льда движение вольфрамового наконечника
становилось таким же, каким оно бывает при перемещении любого
металлического предмета на поверхности льда, с чередованием
проскальзывания и остановок движения. Образующийся лед, по
мнению авторов, имеет обычную гексагональную кристаллическую решетку.
Объяснение эффекта связано с формированием упорядоченной структуры воды
в нанообъеме, чему способствуют сами пространственные ограничения. Сам
факт существования твердой воды при комнатной температуре можно будет
использовать для объяснения поведения воды как смазочного вещества. У
этого явления просматриваются и явно отрицательные последствия - при
разработке электромеханических устройств нано- и микромасштабов
придется учитывать возможность формирования ледяных пленок, нарушающих
нормальную работу этих устройств, сообщает PhysOrg.
| 
