Tiết lộ một giai đoạn mà nước không phải là chất lỏng cũng chẳng được xem là chất rắn

Nước chuyển sang tính dẫn điện cao và các proton được thúc đẩy nhanh chóng.
Tiết lộ một giai đoạn mà nước không phải là chất lỏng cũng chẳng được xem là chất rắn
Nguồn: taffpix/iStock

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Cambridge đã phát hiện ra rằng nước hoạt động không giống như chất lỏng hay chất rắn trong một lớp phân tử đơn lẻ và dưới áp suất cực lớn, nó trở nên dẫn điện.

Nước thường nở ra khi đóng băng và có nhiệt độ sôi cao. Tuy nhiên, nghiên cứu mới chứng minh rằng khi nước được nén đến kích thước nano, các đặc tính của nó sẽ thay đổi đáng kể.

Kết quả được công bố trên tạp chí Nature vào ngày 14/9.

Hiện tại, chúng ta chưa thể hiểu thấu đáo về hành vi của nước do những khó khăn trong thực nghiệm mô tả các pha kích thước nano của nó. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu do Cambridge dẫn đầu mô tả cách họ có thể dự đoán sơ đồ pha của một lớp nước dày một phân tử với độ chính xác phi thường, theo tuyên bố.

Nước bắn tung toé. Nguồn: borchee/iStock

Pha Hexatic và Superionic

Các nhà khoa học phát hiện ra rằng nước được chứa trong một lớp dày một phân tử di chuyển qua nhiều pha, bao gồm pha "hexatic" và pha "superrionic".

Nước hoạt động trong pha hexatic như một thứ gì đó ở giữa, không phải là chất rắn cũng không phải là chất lỏng. Ở áp suất lớn hơn, trong giai đoạn superrionic, nước chuyển sang tính dẫn điện cao và các proton được đẩy nhanh chóng qua băng theo cách tương tự như chuyển động của các electron trong chất dẫn điện.

Tiến sĩ Venkat Kapil từ Khoa Hóa học Yusuf Hamied của Cambridge, tác giả đầu tiên của bài báo cho biết: “Pha hexatic không phải là chất rắn cũng không phải là chất lỏng mà là chất trung gian, điều này đồng ý với các lý thuyết trước đây về vật liệu hai chiều.

"Cách tiếp cận của chúng tôi cho thấy rằng giai đoạn này có thể được nhìn thấy bằng thực nghiệm bằng cách giữ nước trong một kênh graphene."

"Sự tồn tại của pha siêu sao ở những điều kiện dễ tiếp cận là rất đặc biệt, vì pha này thường được tìm thấy trong những điều kiện khắc nghiệt như lõi của Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương. Một cách để hình dung pha này là các nguyên tử oxy tạo thành một mạng tinh thể rắn và các proton chảy giống như một chất lỏng xuyên qua mạng tinh thể, giống như những đứa trẻ chạy qua một mê cung, "ông cũng nói thêm.
Phát hiện này không chỉ chỉ ra một phương pháp mới để khám phá hành vi siêu âm trong các vật liệu khác mà còn là một cách mới để hiểu cách nước ứng xử ở cấp độ nano.

Như Ý
Theo Interesting engineering
CÙNG CHUYÊN MỤC
ĐỌC THÊM