Water vries in plaas van kook in koolstof-nanobuise - Wetenskap
Water vries in plaas van kook in koolstof-nanobuise
Navorsers met MIT het onlangs 'n skokkende nuwe detail oor water ontdek. In die klein grense van 'n koolstof-nanobuis (slegs enkele watermolekules breed) kan water vries, selfs by hoë temperature wat dit normaalweg sou kook.
Terwyl water sy raaisels het, kook water op seevlak met 100 grade Celsius. As dit beperk is tot kleiner ruimtes, daal die kook- en vriespunte normaalweg ongeveer 10 C. Die MIT-ontdekking wys hoe selfs die bekendste stowwe in klein strukture verander.
"Alle verbintenis is af as jy baie klein word," het Michael Strano, professor in chemiese ingenieurswese, gesê. 'Dit is regtig 'n onontginde ruimte.'
Strano en sy span gebruik beeldstelsels en vibrasiespektroskopie om die water se beweging in buise op te spoor. Hierdeur kon die spanne nie net die teenwoordigheid van water in die buise nagaan nie, maar ook die fase daarvan.
"Ons kan sien of dit damp of vloeistof is, en ons kan sien of dit in 'n stywe fase is," het Strano gesê. Hy het die term "ys" vermy omdat ys 'n kristalagtige struktuur impliseer, en hulle kon dit nie in hierdie klein ruimtes bepaal nie.
"Dit is nie noodwendig ys nie, maar dit is 'n ysagtige fase," het Strano gesê.
Die span het besef dat die water se gedrag verander, gegewe die geringste verskil in deursnee van die nanobuis. Selfs 'n verskil tussen 1.05 nanometer en 1.06 nanometer het tien grade in die vriespunt gemaak.
"As u 'n vloeistof beperk tot 'n nanokaviteit, kan u die fasegedrag daarvan verdraai," het Strano verduidelik.
Strano het 'n ander raaisel opgemerk: dat die water in die eerste plek selfs in die nanobuise binnegedring het. Daar word verstaan ​​dat koolstofnanobuise hidrofobies is.
Die bevindinge kan lei tot nuwe ontdekkings wat voordeel trek uit die bevindings. Daar is die moontlikheid dat 'ysgevulde drade' die gebruik van water se elektriese en termiese eienskappe sal hou teen kamertemperatuur. Die ysdrade kan uitstekende draers vir protone word. Water gelei protone 10 keer meer effektief as ander geleidende materiale.