Nietypowe zachowanie cząsteczek wody
W wyniku rozpraszania neutronów i komputerowego modelowania, naukowcy doświadczyli nieoczekiwanego zachowania cząsteczek wody. Nie występuje oni w żadnym ze znanych stanów materii - gazie, cieczy czy ciele stałym.
W artykule opublikowanym w "Physical Review Letters", naukowcy z Wydziału Energii Oak Ridge National Laboratory zaobserwowali zjawisko tunelowania cząsteczek wody zamkniętych w sześciokątnych berylowych kanałach o szerokości 5 angstremów. Pojedyncze atomy mają zazwyczaj średnicę ok. 1 angstrema.
- Przy niskich temperaturach, to kwantowe tunelowanie wskazuje na ruch, który jest zabroniony w klasycznym świecie. Oznacza to, że atomy tlenu i wodoru budujące cząsteczki wody są zdelokalizowane, a zatem obecne we wszystkich sześciu symetrycznych pozycjach w tym samym czasie. To jedno ze zjawisk, który występują tylko w mechanice kwantowej, nie mające odpowiednika w naszym życiu - powiedział Aleksander Kolesnikow, szef zespołu badawczego.
Dzięki odkryciu zjawiska tunelowania naukowcy będą w stanie lepiej opisać właściwości termodynamiczne wody w bardzo ograniczonych środowiskach, jak podczas dyfuzji wody i transportu płynu w kanałach błon komórkowych.
- Odkrycie to stanowi podstawę do zrozumienia zachowania wody i sposobu, w jaki wykorzystuje ona energię - powiedział Lawrence Anovitz, współautor badań.
Naukowcy planują przeprowadzić szereg kolejnych eksperymentów, które rozwiążą tajemnice wciąż skrywane przez cząsteczki wody.
