Znanstvenici pronašli dokaze za dva različita oblika tekuće vode

Yoshiharu Suzuki, istraživač pri Istraživačkom centru za napredna mjerenja i karakterizacije (Nacionalnog instituta za znanost o materijalima u Japanu) pronašao je dokaze za postojanje čak dva oblika tekuće vode. U svom radu Suzuki opisuje eksperiment koji je proveo s trehalozom te što je iz njega razaznao.

Dva oblika tekuće vode

1970-ih, tim istraživača sa Sveučilišt Boston predložio je koncept postojanja dva oblika tekuće vode. Njihovi su argumenti bili dovoljno uvjerljivi da potaknu mnoge istraživače na provođenje eksperimenata kako bi potvrdili spomenutu tezu.

2014. godine, Suzuki zajedno s kolegom Osamuom Mishimom, testirao je ideju korištenja emulzije za raspršivanje sićušnih kapi vode dok se temperatura otopine spušta ispod nule. Znanstveni duo tada je izvijestio o postojanju znakova prijelaza ‘tekućine u tekućinu’, ali ne o postojanju izravnih dokaza.

Novi eksperiment

U svojem daljnjem nastojanju, dvojac je počeo koristio otopine glicerola. U novom pokušaju, Suzuki je proveo slične eksperimente, ali je ovaj put koristio trehalozu kao otopljenu tvar. Trehaloza je vrsta šećera koja se prirodno proizvodi u nekim organizmima kao oblik antifriza.

Suzukijev eksperiment uključivao je vršenje pritiska na male količine otopljene tvari pri otprilike 0,6 GPa, a zatim snižavanje temperature na -114.15 °C. Nakon toga su ponovno povisili tlak otopine i pritom otkrili da je otopljena tvar bila podvrgnuta staklastoj fazi, što je spriječilo da se otopina odvoji na otopljenu i čistu ledenu fazu.

Kako se temperatura smanjivala, Suzuki je otkrio da se gustoća otopljene tvari povećava prije nego što je postala staklasta, a zatim se ponovno smanjuje kako temperatura raste. Suzuki smatra da promjena gustoće otopljene tvari pokazuje da tekućine postoje u dva oblika. Budući da je otopljena tvar bila na bazi vode, eksperiment je pokazao da voda može postojati u čak dva oblika.

https://kozmos.hr/novo-anomalijsko-stanje-materije-mogli-bi-doprinijeti-razvoju-tehnologije/

Suzuki smatra da je prijelaz iz jednog u drugi oblik očigledan

Suzuki tvrdi da je promjena gustoće bila primjer prijelaza prvog reda i da je pokazala da takvi tekući prijelazi moraju započeti sa svojevrsnom jezgrom, a zatim rasti.

Nadalje Suzuki objašnjava da se stvarni prijelaz dogodio unutar histerezne petlje. Širina petlje, tvrdi on, postaje sve manja kako temperature raste, i obrnuto. Mogla bi i nestati na – 103,15 °C, razini koja bi mogla predstavljati točku prijelaza.

Suzuki priznaje da su potrebni dodatni eksperiment za dokazivanje njegovih teorija, ali smatra da njegov rad jasno pokazuje da voda ima dva tekućeg oblika.

https://kozmos.hr/fizicari-sintetizirali-2-d-materijal-koji-gotovo-krsi-zakone-fizike/

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

–t.me/kozmoshr

Izvori:

Yoshiharu Suzuki, Direct observation of reversible liquid–liquid transition in a trehalose aqueous solution, Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.2113411119

Ball P. (1. veljače 2022.), Direct evidence emerges for the existence of two forms of liquid water, Chemistryworld.com (pristup 4. veljače 2022.)

Yirka B. (2. veljače 2022.), Evidence found for existence of two forms of liquid water, Phys.org (pristup 4. veljače 2022.)