Новости высоких технологий

Всeм извeстнo, чтo вoдa являeтся oтличным прoвoдникoм элeктричeскoгo тoкa. Пo этoй причинe, нaпримeр, крaйнe нe рeкoмeндуeтся испoльзoвaть элeктричeскиe прибoры вблизи истoчникoв вoды и купaться в вoдoeмax во время грозы. Но, несмотря на то, что относительная простота этого правила, до сих пор никто не смог точно объяснить, как молекулы воды способны общаться друг с другом протоны во время этого процесса проводимости.

Группа ученых из Йельского университета под руководством профессора химии Марк Джонсон в первый раз удалось запечатлеть с помощью спектроскопического анализа, с помощью процесса, электронов, происходящий в молекулах воды. Сам процесс передачи носит название «механизмом Гротгуса» (было в первый раз предсказано немецким химиком Теодором фон Гротгусом) и мучает умы исследователей уже более 200 лет.

«Это фундаментальный химический и биологический процесс, не было точного обоснования и объяснения», — говорит следователь Энни Маккой Вашингтонского университета.

Годы изучения химии воды на молекулярном уровне, однако, привел в нужное открытие. В рамках исследования ученые смогли заморозить молекулы воды в тот момент, когда они были в переходных странах, что позволило исследователям подробно изучить структурные изменения, которые происходят в механизм Гротгуса. В своей работе они использовали молекулу «тяжелой воды» (оксид дейтерия), которая очень жестко замораживались до температуры близко к абсолютному нулю (-273,15 градусов Цельсия).

Много лет именно эта картина была наиболее подробное представлением наше понимание о том, как происходит этот процесс. Несмотря на то, что ученые в курсе, как этот механизм будет работать на практике, они не были в состоянии визуально и подробно проверить.

Как показывает журнал Science, результаты исследования имеют революционный характер. За последние 200 лет ученые пытались найти экспериментальным методом, что проследить структурные изменения в молекулах воды, если они тратят электроэнергии. Задача оказалась чрезвычайно сложной. В последние годы ученые пытались осуществить мониторинг процесса с помощью инфракрасного сканирования. Результаты были очень плохого качества. Фотографии были очень расплывчатыми и не давали ясного представления о происходящем процессе.

«Расплывчатость была настолько сильной, что даже не позволило установить связь цвета и структуры», — объясняет Джонсон.

Но он был только ученым для реализации метода мгновенные холодный, результаты были ошеломительными.

«Мы на самом деле открыл Розеттский камень, который показал нам структурной информации во всех деталях и в цвете. Мы не в состоянии определить последовательность конкретных напряженности, сменяющихся, как кадры в фильме. Это дает нам новое представление о воде и ее проводящие свойства, так как явление является частью многих химических реакций на Земле», — говорит Джонсон.

«Теперь мы потеряли звено, что дает нам представление о полной картине: как протоны движутся через молекулы воды», — говорит Маккой.

Кроме того, техника, которую использовали ученые, являются открытыми, и в какой-то степени революционной. Это также позволяет нам взглянуть на другие свойства воды, как и в недавно обнаруженной возможности воды превращаются в лед, даже если температура выше точка кипения.

На это ушло 200 лет, но ученые выяснили, как на самом деле вода проводит электричество
Николай Хижняк

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.