Ondanks zijn algemene beschikbaarheid, verbergt water nog steeds veel geweldige eigenschappen. En een van deze eigenschappen is onlangs ontdekt door onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology. Het is een feit dat water dat in kleine nanobuisjes wordt geplaatst, zelfs bij hoge temperaturen kan bevriezen.
De ontdekking kwam als een echte verrassing voor het team van industriële chemici professor Michael Strano, die experimenteerde met het door water leiden van elektriciteit in nanobuisjes.
"We merkten onverwachte veranderingen op in sommige berekeningen en ontdekten dat deze veranderingen het gevolg waren van verhitting", legt Lee Drakhuschuk uit, co-auteur van het artikel dat de ontdekking beschrijft.
"Toen we begonnen waren met het systematisch veranderen van de temperatuur, realiseerden we ons dat de veranderingen gepaard gaan met het effect van een faseovergang van de toestand van water in nanobuisjes van vloeibaar naar vast."
De onderzoekers besloten dit gedrag te testen, maar waren verrast om te ontdekken hoe vreemd het leek. Bij temperaturen van minstens 105 graden Celsius (wat boven het kookpunt van water is) bevroor de vloeistof in hun nanobuisjes. Deze richting van de faseovergang was buitengewoon verrast door wetenschappers.
De mysteries hielden daar echter niet op. Wetenschappers begrijpen bijvoorbeeld niet helemaal hoe water door nanobuisjes kan sijpelen. Feit is dat nanobuisjes maar een paar watermoleculen dik zijn en tegelijkertijd aanvankelijk een waterafstotende eigenschap hebben. Toch was het helemaal niet moeilijk om ze met water te vullen.
“In de meeste gevallen kan water vanzelf in koolstofnanobuisjes sijpelen. Het proces is in meer of mindere mate vergelijkbaar met hoe water wordt opgenomen in papier of andere poreuze stoffen, maar houdt rekening met een aanzienlijk verminderde kalkaanslag. In dit geval moeten we echter de "doppen" van de nanobuisjes openen - elk van hen heeft natuurlijke doppen aan de uiteinden ", zegt Drakhuschuk.
Naast het vergroten van onze kennis van de eigenschappen van water, kan deze ontdekking van vrij praktisch belang zijn. Vanwege hun karakteristiek om in een stabiele vaste toestand te blijven, zelfs bij aanzienlijke temperatuurveranderingen, zouden deze met water gevulde nanobuisjes bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt als "ijsdraden" die zouden werken als efficiënte wegen voor protonoverdracht. Zoals u weet, geleidt water protonen 10 keer beter dan andere geleidende stoffen en materialen.
Promotie video:
NIKOLAY KHIZHNYAK
