فاز‌های جدیدی از آب کشف شد
تاریخ انتشار: ۲۸ شهریور ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۰۴۹۲۱۸
محققان با بررسی آب محصور شده در مقیاس نانو، فاز‌های جدیدی از آب را کشف کردند که می‌تواند کاربرد‌های زیادی در صنعت داشته باشد.
به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، دانشمندان دانشگاه کمبریج دریافتند که آب در یک لایه تک مولکولی، نه مانند مایع و نه جامد عمل می‌کند و در فشار‌های بالا بسیار رسانا می‌شود.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
در مورد رفتار آب حجیم اطلاعات زیادی وجود دارد، هنگامی که یخ می‌زند منبسط می‌شود و نقطه جوش بالایی پیدا می‌کند. اما زمانی که آب در مقیاس نانو فشرده می‌شود، خواص آن به طور چشمگیری تغییر می‌کند.
محققان با توسعه روشی جدید برای پیش‌بینی این رفتار غیرعادی با دقت بی‌سابقه‌ای، چندین فاز جدید آب را در سطح مولکولی شناسایی کرده‌اند.
آب حبس شده بین غشا‌ها یا در حفره‌های کوچک در مقیاس نانو امری رایج است، این آب را می‌توان در همه چیز از غشا‌های بدن ما گرفته تا درون زمین یافت. اما این آب نانومتری رفتار بسیار متفاوتی با آبی که ما می‌نوشیم دارد.
تاکنون، چالش‌های توصیف تجربی فاز‌های آب در مقیاس نانو مانع از درک کامل رفتار آن شده است. اما در مقاله‌ای که در مجله نیچر منتشر شده است، این تیم تحقیقاتی از دانشگاه کمبریج توضیح می‌دهد که چگونه از پیشرفت در رویکرد‌های محاسباتی برای پیش‌بینی نمودار فاز یک لایه ضخیم مولکولی آب با دقت بی‌سابقه‌ای استفاده کرده‌اند.
محققان دریافتند که آبی که در یک لایه ضخیم تک مولکولی محصور شده است از چندین فاز، از جمله فاز “هگزاتیک” و فاز “سوپریونیک” عبور می‌کند. در فاز هگزاتیک، آب نه به عنوان جامد و نه به عنوان مایع عمل می‌کند، بلکه چیزی بین این دو است. در فاز فوق یونی، که در فشار‌های بالاتر اتفاق می‌افتد، آب به شدت رسانا می‌شود و پروتون‌ها را به سرعت از طریق یخ به حرکت در می‌آورد که شبیه جریان الکترون‌ها در یک هادی است.
درک رفتار آب در مقیاس نانو برای بسیاری از فناوری‌های جدید حیاتی است. موفقیت درمان‌های پزشکی می‌تواند به نحوه واکنش آب محبوس شده در حفره‌های کوچک بدن ما بستگی داشته باشد. توسعه الکترولیت‌های بسیار رسانا برای باتری‌ها، نمک‌زدایی آب و حمل و نقل بدون اصطکاک سیالات، همگی به پیش‌بینی نحوه رفتار آب محدود بستگی دارد.
ونکات کاپیل از گروه شیمی این دانشگاه گفت: «برای همه این حوزه‌ها، درک رفتار آب یک سوال اساسی است. رویکرد ما امکان مطالعه یک لایه آب را در کانالی شبیه گرافن با دقت پیش‌بینی بی‌سابقه‌ای فراهم می‌کند.»
محققان دریافتند که لایه ضخیم تک مولکولی آب در نانوکانال رفتار فازی غنی و متنوعی از خود نشان می‌دهد. رویکرد آن‌ها چندین فاز را پیش‌بینی می‌کند که شامل فاز هگزاتیک و همچنین یک فاز فوق یونی است که در آن آب رسانایی الکتریکی بالایی دارد.
کاپیل گفت: «فاز هگزاتیک نه جامد و نه مایع است، بلکه یک حد واسط است که با نظریه‌های قبلی در مورد مواد دو بعدی همخوانی دارد. رویکرد ما همچنین نشان می‌دهد که می‌توان این فاز را با محصور کردن آب در کانال گرافن به‌طور تجربی مشاهده کرد.
محققان می‌گویند این فاز فوق یونی می‌تواند برای الکترولیت‌ها و مواد باتری در آینده مهم باشد، زیرا رسانایی الکتریکی ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ برابر بیشتر از مواد باتری فعلی را نشان می‌دهد.
نتایج نه تنها به درک چگونگی عملکرد آب در مقیاس نانو کمک می‌کند، بلکه نشان می‌دهد که «نانو محصور کردن» می‌تواند مسیر جدیدی برای یافتن رفتار ابریونیک مواد باشد.
منبع: خبرگزاری دانشجو
کلیدواژه: آب فناوری نانو صنعت آب در مقیاس نانو نشان می دهد رفتار آب پیش بینی یک لایه
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت snn.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری دانشجو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۰۴۹۲۱۸ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
احداث ۲۰۰ مدرسه بزرگ‌مقیاس در کشور
مدیرکل حوزه ریاست سازمان نوسازی، توسعه و تجهیز مدارس کشور گفت: ساخت ۲۰۰ مدرسه بزرگ‌مفیاس در برنامه هفتم توسعه دیده شده است. - اخبار استانها -
به گزارش خبرگزاری تسنیم از شهرکرد، شهریار خواجه‌صالحانی امروز در جشنواره خیرین مدرسه‌ساز استان چهارمحال و بختیاری با اشاره به احداث مدارس در دولت سیزدهم، اظهار داشت: در طول دولت سیزدهم، 31 هزار و 877 کلاس درس در کشور احداث شده است.
وی با اشاره به کمک 50 درصد از خیرین کشور و اعتبارات دولتی در احداث این تعداد درس در سطح کشور، عنوان کرد: در برنامه هفتم توسعه، قرار است 200 مدرسه بزرگ‌مقیاس در کشور به بهره‌برداری برسد.
مدیرکل حوزه ریاست سازمان نوسازی، توسعه و تجهیز مدارس کشور با اشاره به تلاش دولت بر نهضت جهش مدرسه‌سازی، مطرح کرد: از مهمترین برنامه‌های سازمان نوسازی، توسعه و تجهیز مدارس کشور، حمایت از خیرین و توجه به معماری ایرانی - اسلامی در ساخت مدارس است.
خواجه‌صالحانی ادامه داد: سند توسعه مدارس استان چهارمحال و بختیاری ضروری است که تدوین شود. همراهی همه دستگاه‌های اجرایی در ساخت و نگهداری مدارس در کنار آموزش و پرورش و نوسازی مدارس لازم است.
وی با اشاره به اینکه خیرین مدرسه‌ساز پیشران ایران قوی هستند، خاطرنشان کرد: باید در خصوص اینکه مدرسه به عنوان کانون پیشرفت و توسعه محله است توجه شود که یکی از برنامه‌های سازمان نوسازی است.
انتهای پیام/7540
تیراندازی، مراسم عروسی در ونایی بروجرد را به عزا تبدیل کرد