Содержание
Ученые открыли новое состояние воды
https://ria.ru/20200917/voda-1577410292.html
Ученые открыли новое состояние воды
Ученые открыли новое состояние воды — РИА Новости, 17.09.2020
Ученые открыли новое состояние воды
Переохлажденная вода — это две жидкости в одной. К такому выводу пришли американские исследователи после проведения первых в истории измерений жидкой воды при… РИА Новости, 17.09.2020
2020-09-17T21:00
2020-09-17T21:00
2020-09-17T21:00
наука
вода
открытия — риа наука
министерство энергетики сша
химия
физика
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/09/08/1576937903_0:200:3011:1894_1920x0_80_0_0_9dcc31f45bfbd9961c9a33776bd0f00d.jpg
МОСКВА, 17 сен — РИА Новости. Переохлажденная вода — это две жидкости в одной. К такому выводу пришли американские исследователи после проведения первых в истории измерений жидкой воды при температурах намного ниже ее обычной точки замерзания.
Результаты исследования опубликованы в журнале Science.Несмотря на чрезвычайно широкую распространенность, вода как химическое вещество до сих до конца не изучена. Ученые иногда называют ее самой загадочной субстанцией на Земле.Дело в том, что вода не похожа на другие жидкости — при замерзании она расширяется, а не сжимается, как все остальные, ее плотность при этом уменьшается. Поэтому водяной лед не тонет, а плавает на поверхности. У воды высокая температура кипения и она прекрасный растворитель, поэтому в ней, при различных условиях, растворяется большинство органических и неорганических веществ. И, наконец, у нее огромный коэффициент поверхностного натяжения. Благодаря всем этим уникальным свойствам вода стала основой жизни на Земле.Есть у воды еще одно интересное качество — она очень «неохотно» замерзает. Если другие жидкости начинают переходить в твердое состояние постепенно, сразу после того, как проходят точку замерзания, то вода «сопротивляется» до последнего. И для начала затвердевания ей всегда нужны ядра кристаллизации — взвешенные частицы минерального или органического происхождения.
Исследователи из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) Министерства энергетики США решили проверить, если таких частиц не будет, до какой температуры вода останется жидкой.Известно, что в облаках вода может присутствовать в виде переохлажденных капель даже при очень низких температурах, а потом, когда сверху, из более высоких и холодных слоев, в эти облака попадает мелкая ледяная пыль, капли моментально кристаллизуются и выпадают на землю в виде ледяной крупы или града.Ученые в лаборатории разрушили лазером тонкую ледяную пленку, создав переохлажденную жидкую воду, а затем с помощью инфракрасной спектроскопии отследили все мельчайшие этапы ее преобразований в интервале температур от 135 до 245 кельвинов — от минус 138 до минус 28 градусов Цельсия.На «стоп-кадрах» фазовых состояний ученые увидели, что при переохлаждении вода конденсируется в плотную жидкую фазу, которая продолжает сосуществовать с обычной жидкой фазой. При этом доля жидкости с высокой плотностью быстро уменьшается при повышении температуры от 190 до 245 кельвинов.
«Мы показали, что жидкая вода при очень низких температурах не только относительно стабильна, но и существует в двух структурных формах, — приводятся в пресс-релизе слова одного из авторов исследования Грега Киммела (Greg Kimmel). — Полученные данные позволяют разрешить давний спор о том, всегда ли глубоко переохлажденная вода кристаллизуется, прежде чем она уравновесится. Ответ — нет».Авторы впервые экспериментально доказали, что переохлажденная вода может находиться в стабильном двухфазном жидко-жидком состоянии, а соотношение фаз варьирует в зависимости от температуры. Раньше считалось, что при переохлаждении вода неизбежно со временем переходит в твердое состояние.
https://ria.ru/20200909/kupraty-1576928543.html
https://ria.ru/20200914/nanodvigatel-1577227375.html
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2020
РИА Новости
1
5
4.
7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
1920
1080
true
1920
1440
true
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/09/08/1576937903_0:0:2667:2000_1920x0_80_0_0_b69cb39fbe6de8a0d0f92e10ff64505b.jpg
1920
1920
true
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
internet-group@rian.
ru
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
вода, открытия — риа наука, министерство энергетики сша, химия, физика
Наука, Вода, Открытия — РИА Наука, Министерство энергетики США, Химия, Физика
МОСКВА, 17 сен — РИА Новости. Переохлажденная вода — это две жидкости в одной. К такому выводу пришли американские исследователи после проведения первых в истории измерений жидкой воды при температурах намного ниже ее обычной точки замерзания. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Несмотря на чрезвычайно широкую распространенность, вода как химическое вещество до сих до конца не изучена. Ученые иногда называют ее самой загадочной субстанцией на Земле.
Дело в том, что вода не похожа на другие жидкости — при замерзании она расширяется, а не сжимается, как все остальные, ее плотность при этом уменьшается. Поэтому водяной лед не тонет, а плавает на поверхности.
У воды высокая температура кипения и она прекрасный растворитель, поэтому в ней, при различных условиях, растворяется большинство органических и неорганических веществ. И, наконец, у нее огромный коэффициент поверхностного натяжения. Благодаря всем этим уникальным свойствам вода стала основой жизни на Земле.
Есть у воды еще одно интересное качество — она очень «неохотно» замерзает. Если другие жидкости начинают переходить в твердое состояние постепенно, сразу после того, как проходят точку замерзания, то вода «сопротивляется» до последнего. И для начала затвердевания ей всегда нужны ядра кристаллизации — взвешенные частицы минерального или органического происхождения.
Исследователи из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) Министерства энергетики США решили проверить, если таких частиц не будет, до какой температуры вода останется жидкой.
9 сентября 2020, 08:00Наука
Загадка «странных металлов». Ученые открыли новое состояние вещества
Известно, что в облаках вода может присутствовать в виде переохлажденных капель даже при очень низких температурах, а потом, когда сверху, из более высоких и холодных слоев, в эти облака попадает мелкая ледяная пыль, капли моментально кристаллизуются и выпадают на землю в виде ледяной крупы или града.
Ученые в лаборатории разрушили лазером тонкую ледяную пленку, создав переохлажденную жидкую воду, а затем с помощью инфракрасной спектроскопии отследили все мельчайшие этапы ее преобразований в интервале температур от 135 до 245 кельвинов — от минус 138 до минус 28 градусов Цельсия.
На «стоп-кадрах» фазовых состояний ученые увидели, что при переохлаждении вода конденсируется в плотную жидкую фазу, которая продолжает сосуществовать с обычной жидкой фазой. При этом доля жидкости с высокой плотностью быстро уменьшается при повышении температуры от 190 до 245 кельвинов.
«Мы показали, что жидкая вода при очень низких температурах не только относительно стабильна, но и существует в двух структурных формах, — приводятся в пресс-релизе слова одного из авторов исследования Грега Киммела (Greg Kimmel). — Полученные данные позволяют разрешить давний спор о том, всегда ли глубоко переохлажденная вода кристаллизуется, прежде чем она уравновесится. Ответ — нет».
Авторы впервые экспериментально доказали, что переохлажденная вода может находиться в стабильном двухфазном жидко-жидком состоянии, а соотношение фаз варьирует в зависимости от температуры.
Раньше считалось, что при переохлаждении вода неизбежно со временем переходит в твердое состояние.
14 сентября 2020, 18:02Наука
Ученые создали нанодвигатель на воде
Четвертое состояние воды . Белые пятна безбрежного океана
Помните: «Эврика! Эврика!».
Мудрый Архимед открыл понятие плотности воды. С тех пор плотность воды принята за эталон плотности, по которому определяют плотность всех прочих веществ. Плотностью вещества называют количество массы, содержащейся в единице объема, например в 1 см3. Плотность воды принята за единицу. Это значит, что в 1 см3 может заключиться ровно 1 г массы. И величина эта со времен Архимеда оставалась незыблемой.
Но вот незыблемость плотности воды оказалась поколебленной. Началось с серебристых облаков, удивительного и сказочного явления природы. Их можно наблюдать только в северных широтах вскоре после заката солнца или перед рассветом. Серебристые облака, просеивая лучи невидимого с земли солнца, излучают нежное серебристое сияние.
Обычные облака выше 10 км не забираются. Серебристые парят на высотах 80-90 км. До сих пор существовало убеждение, что они представляют собой скопление мельчайших кристалликов льда. Изучая их, анализируя поглощающую и преломляющую способность, молодой советский астрофизик Олег Васильев сделал любопытное открытие. Солнечные лучи вели себя так, словно проходили не сквозь кристаллики льда, а сквозь капельки воды.
Вода на высоте 90 км, где царит холод уже космического пространства, не может там оставаться обыкновенной водой, она должна находиться в каком-то ином состоянии. В каком же?
Рис. 6. Тепловое расширение воды в капиллярах. 1 — обыкновенная вода I; 2 — вода II
В 1959 г. доценту костромского текстильного института Н. Н. Федякину удалось разработать технологию изготовления сверхтонких стеклянных капилляров с радиусом до 0,000017 мм. Наблюдая расширение столбиков воды в этих капиллярах при нагревании, он получил странную закономерность.
В капиллярах с радиусом более 1 мкм (0,001 мм) в интервалах от 0 до +4 °С проявлялась известная нам аномалия воды — столбик укорачивался. При + 4°С его длина становилась наименьшей, а при дальнейшем нагревании все шло как должно быть — столбик начинал удлиняться, плотность воды падала. Но в самых узких капиллярах вода изменяла своей «таинственной» аномальности. Здесь удлинение столбика происходило на всем диапазоне температур, и коэффициент расширения оставался постоянным (рис. 6). Дальнейшие исследования велись в отделе поверхностных явлений Института физической химии АН СССР под руководством Б. В. Дерягина.
Схема получения «дерягинской» воды показана на рис. 7. При откачке воздуха из сосуда Дьюара вода из пробирки, помещенной в термостат, испаряется. На стенках сосуда 1 конденсируется обыкновенная вода I, а в капилляре — вода II.
Рис. 7. Схема установки для получения воды II. 1 — сосуд Дьюара; 2 — пробирка; 3 — термостат; 4 — капилляр
Выяснилось, что в сверхузких капиллярах вода, оставаясь по химическому составу все той же Н2О, резко меняет свои физические свойства.
Ее назвали водой II.
Прежде всего оказалось, что вода II почти в 1,5 раза плотнее обыкновенной воды I. Вязкость ее в 15-20 раз больше. По своей вязкости вода II напоминает вазелин — обмакни в нее палец, и она потянется за ним, как смола. Вода II не замерзает при 0°С; при -100°С она, не образуя льда, сразу вся, вследствие еще более резкого увеличения вязкости, переходит в стекловидное состояние, а закипает лишь при +300°С. Когда температура достигнет 700-800°С, пары ее распадаются, превращаясь в пары обыкновенной воды I.
Сообщение об открытии советских ученых было встречено за рубежом с явным недоверием. Только 7 лет спустя, после публикации работы Б. В. Дерягина, в конце 1969 г. лаборатория английской фирмы «Юнивелер» подтвердила опыты Н. Н. Федякина и Б. В. Дерягина. Ныне уже десятки исследовательских учреждений в США, Великобритании, Бельгии, Франции изучают «дерягинскую» воду II.
Природа воды II пока остается загадкой. Существует несколько противоречивых точек зрения.
Одни исследователи считают, что «виной» всему примеси, неизбежно имеющиеся в воде. Другие утверждают, что при конденсации паров на поверхности стекла или кварца имеют место каталитические процессы, способствующие переходу воды в такое состояние, какого не получить на поверхности других веществ. Третьи, и к ним относится Б. В. Дерягин, полагают, что в сверхтонких капиллярах происходит полимеризация молекул воды, образование цепей типа (Н2О)n. Многие за рубежом воду II так и называют поливодой.
Наши симпатии на стороне последних, и не только потому что к ним принадлежит наш соотечественник и первооткрыватель воды II, Полимерная гипотеза Б. В. Дерягина приближает к реальным воплощениям все самые фантастические предсказания о возможных превращениях Обыкновенной воды.
Не замерзающая, не дающая льда, закипающая при температуре красного каления стали, вода II найдет самое широкое применение в технике наших дней. Мы нисколько не сомневаемся, что овладение процессом полимеризации воды позволит создать совершенно новую отрасль большой химии — комбинаты по производству волокна из водяных полимерных нитей.
Это будет удивительнейшая ткань. Во-первых, мы можем предположить, что в полимерных нитях Н2О в какой-то степени проявится потенциально скрытая в воде сверхпрочность. Во-вторых, поскольку водяные нити будут обладать сверхпрочностью, их можно будет изготовлять более тонкими, чем самые тонкие современные капроновые или нейлоновые нити. И, наконец, в-третьих, водяная ткань сохранит многие аномальные свойства воды: ее огромную теплоемкость, высокую диэлектрическую постоянную и пр.
Короче говоря, мы беремся утверждать, что в недалеком будущем человечество наденет одежду, какой не знали самые волшебные сказки народов мира: бесконечно тонкую, бесконечно прочную, укрывающую от любой жары и от любого холода. В такой одежде люди смогут в равной степени расхаживать и под палящими лучами солнца Сахары и среди 80-градусных морозов Антарктиды. Легкий костюм из водяной ткани освободит космонавта от тяжелого и громоздкого скафандра, позволит ему находиться в открытом космосе без всякой дополнительной защиты.
Что касается сырья для нашей волшебной ткани, то недостатка в нем текстильная промышленность (как и металлургическая) никогда не испытает.
А пока не она ли, вода II, украшает наш небосклон серебристыми облаками? Впрочем, кажется, не только небосклон Земли. Изучением отраженного света от облаков нашей космической соседки Венеры установлено, что в этих облаках имеются капельки воды с показателем преломления 1,5. Именно такая величина показателя преломления у «дерягинской» воды и у серебристых облаков.
Советский астроном В. Бронштэн и американский Донахью независимо друг от друга высказали одинаковые предположения, что капельки полимерной воды в атмосфере Венеры сконденсировались на мельчайших пылинках — продуктах выветривания венерианских пород.
Каким путем пришли эти капельки в облака Венеры и в серебристые облака Земли? С поверхности планеты? Едва ли. Более вероятным кажется Другое предположение — это чисто космическая вода, продукт синтеза падающих из космоса водородных протонов с электронами и атомами кислорода в атмосфере обеих планет.
Обнаружено странное четвертое состояние воды
Наука
Просмотр 1 изображения
Вы уже знаете, что вода может иметь три агрегатных состояния: твердое, жидкое и газообразное. Но ученые из Национальной лаборатории Ок-Ридж (ORNL) обнаружили, что при экстремальном давлении в небольших помещениях живительная жидкость может проявлять странное четвертое состояние, известное как туннелирование.
Рассматриваемая вода была обнаружена в сверхмалых шестигранных каналах в минерале берилле, составляющем основу драгоценных камней аквамарина и изумруда.
Каналы имеют размер всего около пяти атомов в поперечнике и функционируют в основном как клетки, каждая из которых может удерживать одну молекулу воды. Исследователи обнаружили, что в этом невероятно узком пространстве молекула воды проявляла характеристику, обычно наблюдаемую только на гораздо меньшем квантовом уровне, называемую туннелированием.
По сути, квантовое туннелирование означает, что частица или, в данном случае, молекула, может преодолеть барьер и оказаться по обе стороны от него одновременно — или где-то между ними. Подумайте о том, чтобы скатить мяч с одной стороны холма и подняться по другой. Второй холм является барьером, и у мяча будет достаточно энергии только для того, чтобы подняться на него до высоты, с которой он был первоначально сброшен. Если бы второй холм был выше, мяч не смог бы перекатиться через него. Это классическая физика. Квантовая физика и концепция туннелирования означают, что мяч может легко перепрыгнуть на другую сторону холма или даже быть найденным внутри холма — или с обеих сторон холма одновременно.
«В классической физике атом не может перепрыгнуть через барьер, если у него недостаточно для этого энергии», — говорит Gizmag ученый-приборщик ORNL Александр Колесников. журнал Physical Review Letters . Но в случае с берилловой ловушкой, которую изучала его команда, молекулы воды действовали в соответствии с квантовыми, а не классическими законами физики.
«Это означает, что атомы кислорода и водорода в молекуле воды «делокализованы» и поэтому одновременно находятся во всех шести симметрично эквивалентных позициях в канале одновременно», — говорит Колесников. «Это одно из тех явлений, которые происходят только в квантовой механике и не имеют аналогов в нашем повседневном опыте».
Используя эксперименты по рассеянию нейтронов, исследователи смогли увидеть, что молекулы воды распределяются в два гофрированных кольца, одно внутри другого. В центре кольца атом водорода, составляющий одну треть молекулы воды, одновременно принимал шесть различных ориентаций.
«Туннелирование между этими ориентациями означает, что атом водорода не расположен в одном месте, а размазан в форме кольца», — говорится в отчете в онлайн-журнале новостей Physics .
«Это открытие представляет собой новое фундаментальное понимание поведения воды и того, как вода использует энергию», — говорит соавтор ORNL Лоуренс Ановиц. «Также интересно думать, что молекулы воды в вашем кольце с аквамарином или изумрудом — синие и зеленые разновидности берилла — подвергаются тому же квантовому туннелированию, которое мы наблюдали в наших экспериментах».
Поскольку команда ORNL обнаружила это новое свойство воды, но не объяснила, почему и как оно работает, Ановиц также говорит, что это открытие наверняка заставит ученых работать над раскрытием механизма, который приводит к этому явлению.
Колесников добавляет, что это открытие может иметь значение везде, где вода находится в очень ограниченном пространстве, например, в клеточных мембранах или внутри углеродных нанотрубок.
Следующее видео от ORNL содержит более подробную информацию об открытии.
Исследователи ORNL открывают новое состояние молекулы воды. Журнал, журнал Discover и CNET. До сих пор его любимым домом является Новый Атлас, где он разрешил использовать все мензурки и горелки Бунзена, которые ему нужны, чтобы смешивать свои слова. Горы Северной Каролины, где он сейчас живет со своей женой и двумя гигантскими пуделями, предлагают идеальный фон для слишком большого количества экранного времени.
Что такое вода EZ? Четвертое состояние воды — самое значительное научное открытие века Атомарный водород
『Самое значительное научное открытие этого века』
Четко различать элементы воды было не так-то просто. Эта тема часто поднималась и в фильме «Вода: Великая тайна». Структура его молекул была изучена Джеральдом Поллаком, профессором биоинженерии Вашингтонского университета, с успешными результатами.
Замечательное открытие профессора Джеральда Поллака
С 22 по 25 октября 2013 г. исследователи со всего мира приглашаются в Софию, Болгария, на Восьмую ежегодную конференцию по физике, химии и биологии воды. Воспоминания, которые может хранить вода, стали главной темой встречи. Команда профессора Джеральда Поллака из Вашингтонского университета представила новое открытие: при пропускании электрического тока вода превращалась в жидкий кристалл на расстоянии до нескольких сотен микрометров. Четвертое состояние воды, за которым следуют твердое тело, жидкость и пар, считается более упорядоченным и структурированным, чем обычная вода. Это открывающая глаза и совершенно новая теория, объясняющая различные явления в воде.
Поллак доказал, что четвертое состояние воды представляет собой структурированную и жидкую кристаллизацию, которая возникает между твердым и жидким состояниями. Теоретически вода превращается в жидкую кристаллизованную воду (EZ-воду) при замерзании, а лед превращается в EZ-воду при таянии.
EZ вода несет электрическую потенциальную энергию. Электрический ток проходит, когда электрод вставляется между водой EZ и внешним слоем. Свет, особенно инфракрасные лучи, приводит к расширению слоя EZ. Это приводит к гипотезе о том, что солнечная энергия, поглощаемая водой, используется для создания электрической энергии и создания воды EZ.
Это самое значительное научное открытие века, подтверждающее идею «памяти воды».
Невероятная находка воды EZ, представленная лауреатом Нобелевской премии
Доктор Люк Монтанье, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине в 2006 году, упомянул, что электромагнитные сигналы ДНК бактерий в воде были получены с использованием перемешивания и высоких разведений. В заключение, вода может сохранять память ДНК, которая сохраняет огромное количество информации.
Его идея расширяет возможности воды EZ.
Больше понимания молекул воды среди ученых
«Спасибо»
«Ты мне противен»
Образцы, на которые воздействовали словами «спасибо», демонстрировали красивые кристаллы, в то время как образцы, которые подвергались воздействию слов «ты мне омерзителен», дают уродливые кристаллы. Исследование Масару Эмото было переоткрыто русскими учеными, а его фотографии о серии экспериментов по наблюдению физического воздействия слов на кристаллическую структуру воды получили широкое признание. Хотя за этим нет никаких научных фактов, его фотографии наводят на мысль, что вода может иметь идентичность. Его книга с фотографиями кристаллов была переведена более чем в 30 странах и стала центром внимания ученых.
«Любовь и признательность»
Его книга «Сообщения из воды» была опубликована на английском и японском языках и открыла дискуссию о том, что вода имеет свою индивидуальность.