Ученые обнаружили новое состояние воды, которое одновременно твердое и жидкое
Ученые в Японии обнаружили новую фазу воды в нанопорах, названную «состоянием предплавления». Credit: Shutterstock
Японские исследователи из Токийского университета науки впервые детально охарактеризовали уникальное состояние воды, известное как «состояние предплавления». В этой фазе вода ведет себя одновременно как твердое тело и жидкость, что особенно проявляется, когда она заключена в чрезвычайно малые пространства, например, внутри белков или наноматериалов.
Команда под руководством профессора Макото Тадокоро использовала метод статической ЯМР-спектроскопии дейтерия для изучения тяжелой воды (D2O), помещенной в нанопоры кристалла диаметром около 1,6 нм. Эксперименты, описанные в Journal of the American Chemical Society 27 августа 2025 года, выявили трехслойную структуру молекул воды с различной подвижностью.
Нагревая кристалл, ученые наблюдали переход в состояние предплавления.
«Состояние предплавления включает плавление не полностью связанных водородными связями молекул H2O до того, как начнет таять полностью замерзшая структура льда. По сути, это новая фаза воды, в которой сосуществуют замерзшие слои H2O и медленно движущиеся молекулы H2O», — поясняет профессор Тадокоро.
Измерения показали, что в этом состоянии позиции молекул воды относительно фиксированы, как в твердом теле, но их вращательное движение чрезвычайно быстрое, как в жидкости.
Это открытие углубляет понимание поведения воды в биологических системах и может привести к созданию новых материалов, например, для хранения водорода или метана. Исследование подтверждает, что даже у такого привычного вещества, как вода, еще много фундаментальных секретов.
0 комментариев