Текучесть воды это: Какое свойство воды доказывает течение воды в руслах рек?

Содержание

1. Жидкости и газы. Текучесть. Давление — ЗФТШ, МФТИ

Жидкости и газы отличаются от твёрдых тел прежде всего тем, что обладают таким свойством, как текучесть. Текучесть проявляется в способности жидкости и газа принимать форму сосуда. Из-за чего появляется и чем объясняется текучесть, по наличию которой и устанавливают, что данное тело не является твёрдым?

Многочисленные опытные факты подтверждают наличие в природе веществ (тел), у которых отсутствуют силы, препятствующие сдвигу с бесконечно малыми скоростями одних слоёв этих веществ относительно других, т. е. отсутствуют силы трения покоя, действующие вдоль поверхности соприкасающихся слоёв. Если при этом такое вещество принимает форму сосуда и его объём практически не зависит от формы и вида сосуда, то мы имеем дело с жидкостью. Если же это вещество занимает весь предоставленный ему в любом сосуде объём, то это — газ.

У твёрдого тела сдвинуть один слой (часть) тела относительно другого без приложения значительных усилий невозможно. У жидкости и газа одни слои (части)  могут скользить по другим слоям под действием ничтожно малых сил. Этим и объясняется текучесть.

Мы здесь не будем рассматривать проявление так называемых сил поверхностного натяжения, возникающих из-за того, что поверхностный слой жидкости ведёт себя подобно тонкой упругой оболочке. Силами поверхностного натяжения объясняется существование капель жидкости, возможность каплям удерживаться на наклонной поверхности твёрдого тела, капиллярность и другое.

Из всего сказанного выше следует, что в неподвижной жидкости (или газе) слои (части) жидкости действуют друг на друга и на стенки сосуда с силами, направленными перпендикулярно к поверхности их соприкосновения. На рисунке показан сосуд с жидкостью.

Выделим мысленно из всей жидкости её части в объёмах `1` и `2`. Жидкость в объёме `1` давит на жидкость в объёме `2` с силой `F_1` направленной перпендикулярно к поверхности `AB` их соприкосновения. С такой же по модулю силой `F_2` давит и жидкость `2` на `1`. Это следует из так называемого третьего закона Ньютона, согласно которому тела действуют друг на друга с равными по модулю и противоположными по направлению силами. Жидкость в сосуде давит на часть `MN` стенки сосуда с силой `F_3`, направленной перпендикулярно стенке. Часть `MN` стенки давит на жидкость с такой же силой  `F_4`.

Величиной, характеризующей взаимодействие частей жидкости или газа друг с другом и со стенками сосуда, служит давление.

Уточним, что следует понимать под давлением в жидкости или газе.

Поместим в жидкость или газ небольшую плоскую пластину. Одну из сторон этой пластины назовём площадкой. Жидкость (газ) давит на площадку с некоторой силой `F`. Если площадь площадки `S`, то давление жидкости на площадку `P = F/S`. Из условия равновесия вырезанной мысленно из жидкости (газа) призмы с основанием в виде прямоугольного треугольника, находящейся в месте расположения площадки, можно вывести, что давление на площадку в жидкости или газе не зависит от ориентации площадки. Вывод приводить не будем. Теперь можно дать определение давления в жидкости или газе.

Физики впервые вычислили предел текучести жидкости

https://ria.ru/20200424/1570537666.html

Физики впервые вычислили предел текучести жидкости

Физики впервые вычислили предел текучести жидкости — РИА Новости, 24.04.2020

Физики впервые вычислили предел текучести жидкости

Российские и британские ученые впервые вывели одно из фундаментальных уравнений физики, позволяющее теоретически вычислить предел, до которого жидкость остается РИА Новости, 24.04.2020

2020-04-24T23:08

2020-04-24T23:08

2020-04-24T23:14

наука

российская академия наук

открытия — риа наука

химия

физика

вселенная

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/04/18/1570531641_0:395:2048:1547_1920x0_80_0_0_172a9bb77e744f44377acd56ceb25875.jpg

МОСКВА, 24 апр — РИА Новости. Российские и британские ученые впервые вывели одно из фундаментальных уравнений физики, позволяющее теоретически вычислить предел, до которого жидкость остается жидкостью. Уравнение основано на фундаментальных природных константах. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.Известно, что жидкости становятся более густыми при охлаждении и более жидкими при нагревании. Если их продолжать нагревать, жидкости начинают кипеть и переходят в газообразное состояние. В точке перехода состояния, которая зависит не только от температуры, но и от давления, жидкость обладает минимальной вязкостью. Это и есть предел текучести.Традиционно считается, что вязкость невозможно рассчитать теоретически, поскольку она сложным образом зависит от структуры жидкости, ее состава, химических взаимодействий, а также от внешних условий. Нобелевский лауреат Стивен Вайнберг сравнил сложность расчета вязкости воды с проблемой вычисления фундаментальных физических констант, лежащих в основе структуры нашей Вселенной. Несмотря на все трудности Косте Траченко из Лондонского университета королевы Марии и Вадиму Бражкину, российскому ученому, директору института физики высоких давлений РАН, это удалось.При этом в полученном учеными уравнении предела текучести используются две фундаментальные физические константы — измеримыми свойствами физической природы, которые не меняются — минимальное значение элементарной вязкости, представляющее собой произведение вязкости и объема на молекулу, и постоянной Планка, которая управляет квантовым миром — безразмерным отношением массы протона к электрону.»Этот результат поразителен, — приводятся в пресс-релизе Лондонского университета королевы Марии слова профессора Кости Траченко. — Вязкость — сложное свойство, сильно различающееся для разных жидкостей и внешних условий. Однако оказалось, что значение минимальной вязкости для всех жидкостей может быть простым и универсальным».У открытия есть реальное практическое применение. Во-первых, новое уравнение будет полезным при создании новых жидкостей сверхнизкой вязкости для различных химических, промышленных или биологических процессов. Оно покажет тот предел, за который нет смысла стремиться, впустую расходуя ресурсы. Одним из примеров, где это важно, является недавнее использование сверхкритических жидкостей для экологически чистых способов обработки и растворения сложных отходов.Во-вторых, так как полученное ограничение является фундаментальным, то есть основывается на базовых физических константах, открытие можно использовать для описания процессов, происходящих во Вселенной в целом, например, для определения так называемой «обитаемой зоны», где могут образовываться звезды и планеты, возникать жизненно важные молекулярные структуры.»Есть признаки того, что фундаментальный нижний предел вязкости жидкости может быть связан с очень разными областями физики: черными дырами, а также новым состоянием вещества, кварк-глюонной плазмой, которая появляется при очень высоких температурах и давлениях. Изучение и оценка этих и других связей — вот что делает исследование таким захватывающим», — отмечает академик Бражкин.

https://ria. ru/20200417/1570205623.html

https://ria.ru/20200311/1568426272.html

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2020

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

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

[email protected]

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/07e4/04/18/1570531641_0:238:2048:1774_1920x0_80_0_0_d72b513212d0cbeb1539370738186002. jpg

1920

1920

true

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

российская академия наук, открытия — риа наука, химия, физика, вселенная

Наука, Российская академия наук, Открытия — РИА Наука, Химия, Физика, Вселенная

МОСКВА, 24 апр — РИА Новости. Российские и британские ученые впервые вывели одно из фундаментальных уравнений физики, позволяющее теоретически вычислить предел, до которого жидкость остается жидкостью. Уравнение основано на фундаментальных природных константах. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.

Известно, что жидкости становятся более густыми при охлаждении и более жидкими при нагревании. Если их продолжать нагревать, жидкости начинают кипеть и переходят в газообразное состояние. В точке перехода состояния, которая зависит не только от температуры, но и от давления, жидкость обладает минимальной вязкостью. Это и есть предел текучести.

Традиционно считается, что вязкость невозможно рассчитать теоретически, поскольку она сложным образом зависит от структуры жидкости, ее состава, химических взаимодействий, а также от внешних условий. Нобелевский лауреат Стивен Вайнберг сравнил сложность расчета вязкости воды с проблемой вычисления фундаментальных физических констант, лежащих в основе структуры нашей Вселенной.

Несмотря на все трудности Косте Траченко из Лондонского университета королевы Марии и Вадиму Бражкину, российскому ученому, директору института физики высоких давлений РАН, это удалось.

17 апреля 2020, 17:19Наука

Российские ученые назвали потенциальные сверхпроводящие соединения

При этом в полученном учеными уравнении предела текучести используются две фундаментальные физические константы — измеримыми свойствами физической природы, которые не меняются — минимальное значение элементарной вязкости, представляющее собой произведение вязкости и объема на молекулу, и постоянной Планка, которая управляет квантовым миром — безразмерным отношением массы протона к электрону.

«Этот результат поразителен, — приводятся в пресс-релизе Лондонского университета королевы Марии слова профессора Кости Траченко. — Вязкость — сложное свойство, сильно различающееся для разных жидкостей и внешних условий. Однако оказалось, что значение минимальной вязкости для всех жидкостей может быть простым и универсальным».

У открытия есть реальное практическое применение. Во-первых, новое уравнение будет полезным при создании новых жидкостей сверхнизкой вязкости для различных химических, промышленных или биологических процессов. Оно покажет тот предел, за который нет смысла стремиться, впустую расходуя ресурсы. Одним из примеров, где это важно, является недавнее использование сверхкритических жидкостей для экологически чистых способов обработки и растворения сложных отходов.

Во-вторых, так как полученное ограничение является фундаментальным, то есть основывается на базовых физических константах, открытие можно использовать для описания процессов, происходящих во Вселенной в целом, например, для определения так называемой «обитаемой зоны», где могут образовываться звезды и планеты, возникать жизненно важные молекулярные структуры.

«Есть признаки того, что фундаментальный нижний предел вязкости жидкости может быть связан с очень разными областями физики: черными дырами, а также новым состоянием вещества, кварк-глюонной плазмой, которая появляется при очень высоких температурах и давлениях. Изучение и оценка этих и других связей — вот что делает исследование таким захватывающим», — отмечает академик Бражкин.

11 марта 2020, 12:40Наука

Раскрыта тайна происхождения материи во Вселенной

Текучесть воды в субнанометровых пленках

  • Опубликовано:
  • Ури Равив 1 ,
  • Пьер Лаур NAFF3 и
  • Джейкоб Кляйн NA1 NAFF4

Природа
том 413 , страницы 51–54 (2001 г. )Процитировать эту статью

  • 3818 доступов

  • 551 Цитаты

  • 17 Альтметрический

  • Сведения о показателях

Abstract

Текучесть воды в ограниченной геометрии имеет отношение к процессам, варьирующимся от трибологии до фолдинга белков, и ее молекулярная подвижность в порах и щелях широко изучалась с использованием различных подходов 1,2,3,4,5, 6 . Исследования, в которых непосредственно измеряется поток жидкости, позволяют предположить, что вязкость водных электролитов, заключенных в пленку толщиной более 2–3 нм, остается близкой к вязкости в объеме 7,8,9 ; это поведение похоже на поведение неассоциативных органических жидкостей, ограниченных пленками толщиной более 7-8 молекулярных слоев 8,10,11 . Здесь мы наблюдаем, что эффективная вязкость воды остается в пределах трехкратного ее объемного значения, даже когда она ограничена пленками толщиной от 3,5 ± 1 до 0,0 ± 0,4 нм. Это заметно контрастирует с поведением органических растворителей, чья вязкость расходится, когда они ограничены пленками тоньше, чем примерно 5-8 молекулярных слоев 10,11,12,13,14,15 . Мы связываем это с принципиально разными механизмами затвердевания в обоих случаях. Для неассоциативных жидкостей удержание способствует затвердеванию путем подавления поступательной свободы молекул 11,15,16,17,18 ; однако в случае с водой удержание, по-видимому, в первую очередь подавляет образование узконаправленных сетей водородных связей, связанных с замерзанием 1,3 .

Это предварительный просмотр содержимого подписки, доступ через ваше учреждение

Соответствующие статьи

Статьи открытого доступа со ссылками на эту статью.

  • Гидратация катионов замкнутой водой и атомами каркаса играет решающую роль в термодинамике набухания глины.

    • Саи Адапа
    •  и Атеке Малани

    Научные отчеты
    Открытый доступ
    24 октября 2022 г.

  • Трение в глинистых разломах увеличивается с увеличением ионного радиуса межслоевых катионов.

    • Хироши Сакума
    • , Дэвид А. Локнер
    •  … Николас С. Давацес

    Связь Земля и окружающая среда
    Открытый доступ
    16 мая 2022 г.

  • Раскрытие секретов сверхсмазывающей способности жидкости: современный обзор явлений и механизмов

    • Тяньи Хань
    • , Шуовэнь Чжан
    •  и Чэньхуэй Чжан

    Трение
    Открытый доступ
    22 марта 2022 г.

Варианты доступа

Подписаться на журнал

Получить полный доступ к журналу на 1 год

199,00 €

всего 3,90 € за выпуск

Подписаться

Расчет налогов будет завершен во время оформления заказа.

Купить статью

Получите ограниченный по времени или полный доступ к статье на ReadCube.

32,00 $

Купить

Все цены указаны без учета стоимости.

Рисунок 1: Нормальные измерения взаимодействия с поверхностью, используемые для контроля характеристик воды и поверхности в наших экспериментах. Рис. 2: Измерение силы сдвига между скользящими поверхностями слюды по воде во время приближения к контакту. Рис. 3: Оценка эффективной вязкости напорной воды по данным врезки (рис. 2).

Ссылки

  1. Clifford, J. in Water in Disperse Systems (изд. Franks, F.) 75–132 (Plenum, New York and London, 1975).

    Книга

    Google Scholar

  2. Дрейк, Дж. М. и Клафтер, Дж. Динамика ограниченных молекулярных систем. Физ. Сегодня 43 , 43–45 (1990).

    Артикул

    Google Scholar

  3. Беллиссен-Фюнель, М.-К. и Доре, Дж. К. (редакторы) Hydrogen Bond Networks (серия НАТО ASI) (Kluwer Academic, Дордрехт, 1994).

    Книга

    Google Scholar

  4. Ся, X., Перера, Л., Эссманн, У. и Берковиц, М.Л. Структура воды на границе раздела платина/вода: компьютерное моделирование молекулярной динамики. Прибой. науч. 335 , 401–415 (1995).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ
    КАС

    Google Scholar

  5. Мейер, М. и Стэнли, Х. Э. Фазовый переход жидкость-жидкость в замкнутой воде: исследование методом Монте-Карло. J. Phys. хим. B 103 , 9728–9730 (1999).

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

  6. Галло, П., Ровер, М. и Шпор, Э. Эффекты стеклования и расслоения в замкнутой воде: исследование компьютерного моделирования. J. Chem. физ. 113 , 11324–11335 (2000 г.).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ
    КАС

    Google Scholar

  7. Робертс, А. Д. и Табор, Д. Выдавливание жидкостей между высокоэластичными твердыми телами. Проц. Р. Соц. Лонд. А 325 , 323–345 (1971).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ
    КАС

    Google Scholar

  8. Исраэлахвили Дж. Н. Измерение вязкости жидкостей в очень тонких пленках. J. Colloid Interf. науч. 110 , 263–271 (1986).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ
    КАС

    Google Scholar

  9. Хорн, Р. Г., Смит, Д. Т. и Халлер, В. Поверхностные силы и вязкость воды, измеренные между слоями кремнезема. Хим. физ. лат. 162 , 404–408 (1989).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ
    КАС

    Google Scholar

  10. Граник, С. Движения и расслабления замкнутых жидкостей. Science 253 , 1374–1379 (1991).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ
    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  11. Кляйн Дж. и Кумачева Е. Простые жидкости, ограниченные молекулярно тонкими слоями. I. Переход жидкости в твердую фазу, вызванный ограничением свободы. J. Chem. физ. 108 , 6996–7009 (1998).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ
    КАС

    Google Scholar

  12. Райкерд, К. Л., Шон, М., Дистлер, Д.Дж. и Кушман, Дж.Х. Эпитаксия в простых классических жидкостях в микропорах и на почти твердых поверхностях. Природа 330 , 461–463 (1987).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ
    КАС

    Google Scholar

  13. Исраэлахвили Дж., МакГигган П.М. и Хомола А.М. Динамические свойства молекулярно тонких жидких пленок. Наука 240 , 189–191 (1988).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ
    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  14. Томпсон П.А., Роббинс М.О. и Грест Г.С. Структура и реакция на сдвиг в пленках нанометровой толщины. Изр. Дж. Хим. 35 , 93–106 (1995).

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

  15. Гао Дж., Людтке В.Д. и Ландман У. Слоистые переходы и динамика замкнутых жидких пленок. Физ. Преподобный Летт. 79 , 705–708 (1997).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ
    КАС

    Google Scholar

  16. Чендлер, Д., Уикс, Дж. Д. и Андерсон, Х. К. Ван-дер-Ваальсова картина жидкостей, твердых тел и фазовых превращений. Science 220 , 787–794 (1983).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ
    КАС

    Google Scholar

  17. Ткаченко А. и Рабин Ю. Влияние граничных условий на флуктуации и переход твердое тело-жидкость в замкнутых пленках. Ленгмюр 13 , 7146–7150 (1997).

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

  18. Вайнштейн, А. и Сафран, С. А. Поверхностное и объемное упорядочение в тонких пленках. Еврофиз. J. 42 , 61–64 (1998).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ
    КАС

    Google Scholar

  19. Пэшли, Р. М. Силы гидратации между поверхностями слюды в водных растворах электролитов. J. Colloid Interf. науч. 80 , 153–162 (1980).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ

    Google Scholar

  20. Исраэлахвили Дж. Н. и Адамс Г. Э. Измерение сил между двумя поверхностями слюды в водных растворах электролитов в диапазоне 0–100 нм. J. Chem. соц. Фарадей Транс. I 79 , 975–1001 (1978).

    Артикул

    Google Scholar

  21. Happel & Brenner, H. Гидродинамика с низким числом Рейнольдса (Prentice Hall, Englewood Cliffs, 1965).

    МАТЕМАТИКА

    Google Scholar

  22. Чан, Д.Ю.К. и Хорн, Р.Г. Дренаж тонких жидких пленок между твердыми поверхностями. J. Chem. физ. 83 , 5311–5324 (1985).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ
    КАС

    Google Scholar

  23. Пэшли, Р. М. и Исраэлахвили, Дж. Н. Молекулярное расслоение воды в тонких пленках между поверхностями слюды и его связь с силами гидратации. J. Colloid Interf. науч. 101 , 511–523 (1984).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ
    КАС

    Google Scholar

  24. Хомола, А. М., Исраэлахвили, Дж. Н., Джи, М. Л. и Макгигган, П. М. Измерения и взаимосвязь между адгезией и трением двух поверхностей, разделенных молекулярно тонкими жидкими пленками. Дж. Трибол. 111 , 675–682 (1989).

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

  25. Равина И. и Лоу П. Ф. Связь между набуханием, свойствами воды и b-размером в системах монтмориллонит-вода. Глины Глинистые минералы 20 , 109–123 (1972).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ
    КАС

    Google Scholar

  26. Cui, S. T., Cummings, P.T. & Cochran, H.D. Молекулярное моделирование перехода от жидкого к твердому поведению в сложных жидкостях, ограниченных наноразмерными промежутками. J. Chem. физ. 114 , 7189–7195 (2001).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ
    КАС

    Google Scholar

  27. Берман А., Драммонд К. и Исраэлахвили Дж. Закон Амонтона на молекулярном уровне. Трибол. лат. 4 , 95–101 (1998).

    Артикул
    КАС

    Google Scholar

  28. Табор, Д. и Винтертон, Р. Х. Прямое измерение нормальных и запаздывающих сил Ван-дер-Ваальса. Проц. Р. Соц. А 312 , 435–450 (1969).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ
    КАС

    Google Scholar

Скачать ссылки

Благодарности

Мы благодарим Д. Чандлера, Дж. Исраэлачвили, С. Сафран и С. Титмусс за комментарии и обсуждения. Мы благодарим Фонд Эшколь за стипендию (U.R.), Американско-израильский двусторонний научный фонд, Немецко-израильскую программу (DIP) и Фонд Минерва за поддержку этой работы.

Author information

Author notes

  1. Pierre Laurat

    Present address: Service Recherche Technologies et Systèmes, LEGRAND SA 128, avenue de Lattre de Tassigny, 87045, Limoges Cedex, France

  2. Jacob Klein

    Present адрес: Лаборатория физической и теоретической химии, South Parks Road, Oxford, OX1 3QZ, UK

  3. Jacob Klein: Корреспонденцию и запросы на материалы следует направлять J.K.

Авторы и принадлежности

  1. Институт науки Weizmann, Rehovot, 76100, Израиль

    .
    PubMed Google Scholar

  2. Pierre Laurat

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в
    PubMed Google Академия

  3. Jacob Klein

    Посмотреть публикации автора

    Вы также можете искать этого автора в
    PubMed Google Scholar

Автор, ответственный за корреспонденцию

Джейкоб Кляйн.

Права и разрешения

Перепечатка и разрешения

Об этой статье

Эта статья цитируется

  • Трение в глинистых разломах увеличивается с увеличением ионного радиуса межслоевых катионов.

    • Хироси Сакума
    • Дэвид А. Локнер
    • Николас К. Давацес

    Связь Земля и окружающая среда (2022)

  • Гидратация катионов замкнутой водой и атомами каркаса играет решающую роль в термодинамике набухания глины.

    • Саи Адапа
    • Атеке Малани

    Научные отчеты (2022)

  • Достижение сверхнизкого трения между ультраполированным кварцем, смазанным гидратированной гидроксиэтилцеллюлозой

    • Дезун Шэн
    • Цзиньси Чжоу
    • Вэйвэй Ван

    Journal of Materials Engineering and Performance (2022)

  • Колебательное трение наноразмерного капиллярного моста

    • Шуай Ву
    • Юйцин Хэ
    • Минг Ма

    Трение (2022)

  • Раскрытие секретов сверхсмазывающей способности жидкости: современный обзор явлений и механизмов

    • Тяньи Хань
    • Шуовэнь Чжан
    • Ченхуэй Чжан

    Трение (2022)

Комментарии

Отправляя комментарий, вы соглашаетесь соблюдать наши Условия и Правила сообщества. Если вы обнаружите что-то оскорбительное или не соответствующее нашим условиям или правилам, отметьте это как неприемлемое.

Текучесть воды в субнанометровых пленках

. 2001 г., 6 сентября; 413 (6851): 51-4.

дои: 10.1038/35092523.

У Равив
1
 , П. Лора, Дж. Кляйн

принадлежность

  • 1 Институт Вейцмана, Реховот, Израиль.

  • PMID:

    11544521

  • DOI:

    10.1038/35092523

У Равив и др.

Природа.

.

. 2001 г., 6 сентября; 413 (6851): 51-4.

дои: 10.1038/35092523.

Авторы

У Равив
1
 , П. Лора, Дж. Кляйн

принадлежность

  • 1 Институт Вейцмана, Реховот, Израиль.

  • PMID:

    11544521

  • DOI:

    10.1038/35092523

Абстрактный

Текучесть воды в ограниченной геометрии имеет отношение к процессам, варьирующимся от трибологии до сворачивания белков, а ее молекулярная подвижность в порах и щелях широко изучалась с использованием различных подходов. Исследования, в которых непосредственно измеряется поток жидкости, позволяют предположить, что вязкость водных электролитов, ограниченных пленками толщиной более 2-3 нм, остается близкой к вязкости в объеме; это поведение похоже на поведение неассоциативных органических жидкостей, ограниченных пленками толщиной более 7-8 молекулярных слоев. Здесь мы наблюдаем, что эффективная вязкость воды остается в пределах трехкратного ее объемного значения, даже когда она ограничена пленками толщиной от 3,5 +/- 1 до 0,0 +/- 0,4 нм. Это заметно контрастирует с поведением органических растворителей, чья вязкость расходится, когда они ограничены пленками тоньше, чем примерно 5-8 молекулярных слоев. Мы связываем это с принципиально разными механизмами затвердевания в обоих случаях. Для неассоциативных жидкостей удержание способствует затвердеванию за счет подавления поступательной свободы молекул; однако в случае с водой удержание, по-видимому, в первую очередь подавляет образование узконаправленных сетей водородных связей, связанных с замерзанием.

Похожие статьи

  • Текучесть воды ограничивается субнанометровыми пленками.

    Равив Ю., Перкин С., Лаурат П., Кляйн Дж.
    Равив У и др.
    Ленгмюр. 2004 22 июня; 20 (13): 5322-32. doi: 10.1021/la030419d.
    Ленгмюр. 2004.

    PMID: 15986669

  • Структура гидратации воды, заключенной между поверхностями слюды.

    Ленг И, Каммингс ПТ.
    Ленг Ю и др.
    J Chem Phys. 21 февраля 2006 г .; 124 (7): 74711. дои: 10.1063/1.2172589.
    J Chem Phys. 2006.

    PMID: 16497074

  • ЯМР-исследования структуры и динамики молекул жидкости, заключенных в протяженных нанопространствах.

    Цукахара Т., Мизутани В. , Маватари К., Китамори Т.
    Цукахара Т. и др.
    J Phys Chem B. 6 августа 2009 г.; 113 (31): 10808-16. дои: 10.1021/jp

    5т.
    J Phys Chem B. 2009.

    PMID: 19603763

  • Нанотрибология, стандартное трение и объемная реология по сравнению с микроэмульсией Brij.

    Граса М., Бонгартс Дж. Х., Стоукс Дж. Р., Граник С.
    Граца М. и др.
    J Коллоидный интерфейс Sci. 2009 г., 15 мая; 333(2):628-34. doi: 10.1016/j.jcis.2009.01.051. Epub 2009 29 января.
    J Коллоидный интерфейс Sci. 2009.

    PMID: 19223038

  • Повышенная подвижность замкнутых полимеров.

    Шин К., Обухов С., Чен Дж. Т., Ху Дж., Хван И., Мок С., Добриял П., Тиягараджан П., Рассел Т.П.
    Шин К. и др.
    Нат Матер. 2007 декабрь; 6 (12): 961-5. DOI: 10.1038/nmat2031. Epub 2007 14 октября.
    Нат Матер. 2007.

    PMID: 17934464

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

  • Гидратация катионов замкнутой водой и атомами каркаса играет решающую роль в термодинамике набухания глины.

    Адапа С., Малани А.
    Адапа С. и др.
    Научный представитель 2022 г. 24 октября; 12 (1): 17810. doi: 10.1038/s41598-022-21349-3.
    Научный представитель 2022.

    PMID: 36280679
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Прогресс исследований в области смазки хрящей и биомиметических материалов для смазки хрящей.

    Ан Х, Лю Ю, Йи Дж, Се Х, Ли С, Ван Х, Чай В.
    Ан Х и др.
    Фронт Биоэнг Биотехнолог. 2022 4 октября; 10:1012653. doi: 10.3389/fbioe.2022.1012653. Электронная коллекция 2022.
    Фронт Биоэнг Биотехнолог. 2022.

    PMID: 36267457
    Бесплатная статья ЧВК.

    Рассмотрение.

  • Достижение сверхвысоких электрохимических характеристик за счет дизайна поверхности и манипуляций с нанозамкнутой водой.

    Ли Х, Сюй К, Чен П, Юань Ю, Цю Ю, Ван Л, Чжу Л, Ван Х, Цай Г, Чжэн Л, Дай С, Чжоу Д, Чжан Н, Чжу Дж, Се Дж, Ляо Ф, Пэн Х, Пэн Ю, Джу Дж, Линь Зи, Сун Дж.
    Ли Х и др.
    Natl Sci Rev. 2022 27 апреля; 9(6):nwac079. doi: 10.1093/nsr/nwac079. электронная коллекция 2022 июнь.
    Natl Sci Rev. 2022.

    PMID: 35673533
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Ионные эффекты дальнего действия и эффекты гидратации ближнего действия управляют сильно анизотропными взаимодействиями наночастиц глины.

    Zen A, Bui T, Bao Le TT, Tay WJ, Chellappah K, Collins IR, Rickman RD, Striolo A, Michaelides A.