Ανακάλυψαν τέταρτη βασική κατάσταση του νερού

Ένα από τα βασικά πράγματα που μάθαμε στο σχολείο ήταν ότι το νερό μπορεί να υπάρχει σε τρεις διαφορετικές καταστάσεις: την στερεά, την υγρή και την αέρια. Ωστόσο, μία διεθνής ομάδα επιστημόνων ανακάλυψε πρόσφατα ότι η υγρή κατάσταση του νερού χωρίζεται σε δυο τύπους.


Όπως ανέφεραν στην έκθεση που έγραψαν και η οποία δημοσιεύτηκε στο περιοδικό International Journal of Nanotechnology, οι ερευνητές έμειναν εντυπωσιασμένοι όταν βρήκαν ότι οι φυσικές ιδιότητες του νερού αλλάζουν συμπεριφορά μεταξύ των 50 και 60 βαθμών Κελσίου. Αυτό ίσως αποτελεί ένδειξη για την ύπαρξη μιας πιθανής αλλαγής όσον αφορά στην υγρή κατάσταση του νερού, γεγονός που έχει προκαλέσει έντονες συζητήσεις στους κύκλους της επιστημονικής κοινότητας. Αν επιβεβαιωθεί κάτι τέτοιο θα μπορούσαν να υπάρχουν συνέπειες σε μία σειρά από τομείς, συμπεριλαμβανομένων της νανοτεχνολογίας και της βιολογίας.


Οι καταστάσεις της ύλης, γνωστές εξίσου και ως «φάσεις» αποτελούν τη βασικότερη μελέτη συστημάτων που έχει διεξαχθεί γύρω από τα άτομα και τα μόρια. Σε γενικές γραμμές, ένα σύστημα που σχηματίζεται από πολλά μόρια μπορεί να διαταχθεί σε έναν ορισμένο αριθμό διαμορφώσεων ανάλογα με τη συνολική του ενέργεια. Σε υψηλότερες θερμοκρασίες (κι ως εκ τούτου υψηλότερες ενέργειες) τα μόρια έχουν περισσότερες πιθανές διαμορφώσεις και έτσι είναι πιο πιθανό να απελευθερωθούν και να μπορούν να κινούνται ελεύθερα σχεδόν παντού(αέρια φάση). Σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, τα μόρια έχουν περιορισμένο αριθμό διαμορφώσεων και έτσι σχηματίζουν μία πιο αυστηρά διατεταγμένη φάση (την υγρή). Αν η θερμοκρασία κατέβει ακόμη περισσότερο τα μόρια αποκτούν μία πολύ συγκεκριμένη διαμόρφωση (στερεή φάση)

Τα παραπάνω είναι κοινά για σχετικά απλά μόρια όπως το διοξείδιο του άνθρακα ή το μεθάνιο τα οποία έχουν τρεις σαφείς διαφορετικές καταστάσεις της ύλης (υγρή, στέρεα κι αέρια). Αλλά για πιο πολύπλοκα μόριο, υπάρχει ένας μεγαλύτερος αριθμός διαμορφώσεων κι αυτό σημαίνει ότι είναι πιθανό να υπάρχουν και περισσότερες φάσεις. Ένα τέτοιο παράδειγμα αποτελούν οι υγροί κρύσταλλοι, που σχηματίζονται από σύνθετα οργανικά μόρια.

Στην πρόσφατη μελέτη, οι ερευνητές κατέγραψαν κάποιες από τις συγκλονιστικές φυσικές ιδιότητες του νερού και βρήκαν κάτι παράδοξο στην «επιφανειακή τάση» του νερού και στον «δείκτη διάθλασης» σε θερμοκρασίες περίπου 50 βαθμών Κελσίου.

Η εν λόγω ανακάλυψη αποτελεί μία νέα ευκαιρία για τους σύγχρονους θεωρητικούς και πειραματιστές και επίσης αποτελεί ένα όμορφο παράδειγμα του πώς ακόμη και η πιο γνωστή ουσία εξακολουθεί να έχει κρυμμένα μυστικά.

http://www.planitikos.gr/2017/01/blog-post_6.html