Охотник Галина Григорівна    
Меню сайту
Категорії розділу
Шкільні новини [5]
Новини освіти [19]
Наука і Технології [1030]
Новини космонавтики [124]
Методичний кабінет [7]
Хмаринка тегів
Міні-чат
Конкурси

конкурс сайтов
Наше опитування
Ви, відвідувач сайту:
Всього відповідей: 517
Статистика
Форма входу
Соціальні мережі
Популярні програми
Головна » 2014 » Червень » 28 » Физики изучили свойства жидкой воды при отрицательных температурах
14:12
Физики изучили свойства жидкой воды при отрицательных температурах

"Главная жидкость, без которой невозможна жизнь, обладает намного более странными свойствами по сравнению с другими веществами. Теперь благодаря нашим новым установкам мы смогли заглянуть внутрь среды, которая выявила уникальные свойства природы воды", — говорит ведущий автор исследования Андерс Нильссон (Anders Nilsson).

Несмотря на простую молекулярную структуру, вода обладает массой необычных свойств. Например, в твёрдом состоянии, то есть будучи льдом, вода имеет меньшую плотность, чем будучи жидкостью. Она способна поглощать большое количество тепла, которое перемещается на большие расстояния с океанскими течениями, а особое распределение плотности по всему объёму защищает океаны и озера от полного замерзания от поверхности до самого дна.

Рентгеновский лазер, сталкивающийся с каплями воды, в представлении художника (иллюстрация Greg Stewart/SLAC).

Ещё больше удивительных свойств вода приобретает, когда она очищается и охлаждается до очень низких температур. Когда вода очень чистая и не имеет никаких примесей, которые могли бы поспособствовать кристаллизации (то есть формированию льда), она может оставаться в жидком виде даже при очень низких температурах.

В течение многих десятилетий учёные пытались лучше изучить, что происходит с молекулами воды при температурах ниже минус 42 градусов по Цельсию, но прежде им приходилось полагаться лишь на теоретические расчёты и компьютерное моделирование.

Нильссон и его коллеги использовали лазерные рентгеновские импульсы длительностью в квадриллионную долю секунды для получения чётких снимков, демонстрирующих подробную молекулярную структуру жидкой воды в нейтральной зоне.

Исследование показало, что структура постоянно преобразуется, когда она входит в нейтральную зону, и при дальнейшем охлаждении структурные изменения протекают значительно быстрее, чем предсказывали теоретические модели. Оказалось, что при охлаждении до -46 градусов молекулы воды собираются в пирамиду (молекулы H2O располагаются в вершинах). Прежние исследования этого увидеть не позволяли.

При охлаждении молекулы чистой воды собираются в пирамидки (иллюстрация Greg Stewart/SLAC).

Для проведения эксперимента физики заставили крошечные капли воды двигаться устойчивым потоком в вакуумной камере. При перемещении этих капель по направлению к лазерному лучу, некоторые из них быстро испарялись и оставшаяся жидкость дополнительно охлаждалась. Регулируя расстояние, которое нужно было преодолеть каплям до встречи с лазерными импульсами, исследователи достигали нужных температур жидкости.

В пресс-релизе рассказывается, что в будущем команда Нильссона надеется достичь ещё более низких температур, при которых вода превращается в стекловидное некристаллическое вещество. Также учёные планируют определить точную температуру, при которой необычные свойства воды достигают своего пика.

Это исследование имеет большое значение не только для фундаментальной физики, но и для изучения климата, поскольку нейтральная зона встречается в верхних слоях атмосферы и протекающие в ней процессы влияют на глобальный климат.

Статья с результатами исследования вышла в журнале Nature.

Также по теме:
Раскрыт секрет быстрого застывания горячей воды 
Физики доказали, что магнитное поле изменяет передачу тепла материалом 
Физики обнаружили в твёрдом полупроводнике "квантовые капли" 
Физики разгадали многолетнюю загадку о поведении электронов 
Физики получили ранее невиданный тип материи из света

Категорія: Наука і Технології | Переглядів: 298 | Додав: звезда | Рейтинг: 5.0/1
Всього коментарів: 0
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі.
[ Реєстрація | Вхід ]
Пошук
Фраза дня
Календар
«  Червень 2014  »
ПнВтСрЧтПтСбНд
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
30
Свята та події
Календар свят і подій. Листівки, вітання та побажання
Прогноз погоди
Дніпродзержинськ 
Архів записів
Час життя сайту
Друзі сайту
Освітній портал Сайт о космосе,НЛО,аномалиях Банк Интернет-портфолио учителей Освітній портал MyReferatik
Новини
Copyright MyCorp © 2017Створити безкоштовний сайт на uCoz