Водата крие две лица: учени откриха следи от две различни структури в молекулите й
Изследване в Nature Physics показва, че течната вода на молекулярно ниво не е напълно еднородна, а постоянно променяща се система
Водата изглежда като най-обикновената течност в природата, но ново изследване в Nature Physics показва, че на молекулярно ниво тя крие много по-сложна структура. Според учените течната вода не е напълно еднородна субстанция, а постоянно променяща се смес от две различни локални подредби на молекулите. Едната структура е по-плътна и по-хаотична, а другата е по-рядка и по-подредена.
Тази идея не е нова за науката. Физици и химици от десетилетия обсъждат т.нар. двусъстояен модел на водата. Той се опитва да обясни защо водата се държи различно от повечето течности. Тя се разширява, когато замръзва, достига най-голяма плътност при 4 градуса, а не при точката си на замръзване, и става по-лесна за свиване при охлаждане.
Учени установиха, че във въздуха вече има и лекарства
Точно тези странности правят водата толкова важна за живота. Ледът плава, защото има по-ниска плътност от течната вода. Езерата замръзват отгоре надолу, а не обратното, което запазва условия за живот под ледената покривка. Ако водата се държеше като повечето други течности, природата щеше да изглежда по съвсем различен начин.
Доказването на двете локални структури обаче е трудно. Те са микроскопични, появяват се и изчезват постоянно, а водните молекули сменят подредбата си изключително бързо. Затова учените не могат просто да ги видят и отделят като две видими фази в чаша вода.
Преподавател от Бургаския държавен университет направи откритие от световно значение
Екипът зад новото изследване използва мащабни молекулярни симулации и модел с дълбоко самообучение. Системата анализира около 74 милиона локални конфигурации на водни молекули. Целта е алгоритъмът сам да търси скрити закономерности, без учените предварително да му задават как точно трябва да изглеждат двете структури.
Когато моделът открива най-ясната проекция на данните, се появяват два различими клъстера. Според изследователите те отговарят на две локални структури в течната вода. По-плътната е по-разстроена, а по-рядката има по-ясна подредба. Това дава едни от най-силните досега молекулярни доказателства в подкрепа на двусъстояйния модел.
Проучването показва и нещо друго: двете структури не преминават една в друга по прост и еднакъв начин. Пътят на преобразуване зависи от температурата и налягането. Това личи най-силно при дълбоко преохладена вода, където учените от години търсят следи от разделяне между течност с висока плътност и течност с ниска плътност.
Тази зона остава трудна за лабораторно изследване, защото водата замръзва бързо. Затова компютърните симулации играят важна роля. Те не заменят експеримента, но дават насока къде да се търси реално потвърждение и какви молекулярни сигнали заслужават внимание.
Пробив: Учени откриха убиец на коронавируса
Откритието не означава, че водата в чашата се разделя на два видими слоя. Става дума за локални молекулярни състояния, които съществуват и се променят в рамките на течността. Точно това прави резултата важен: той показва, че една от най-познатите субстанции на Земята все още крие фундаментални въпроси.
Учените подчертават, че следващата стъпка е експериментално потвърждение. Ако то бъде постигнато, разбирането за водата ще стане по-точно не само във физиката, но и в биологията, геологията и химията. Засега изследването показва, че водата не е толкова проста, колкото изглежда, и че нейните най-странни свойства тръгват от начина, по който молекулите й се подреждат и пренареждат.
КЗК установи картел при обществени поръчки за строителна техника
Български тираджия арестуван в Италия с кокаин и марихуана за над 3 млн. евро
Генерал от ФСБ е намерен мъртъв в Москва, руските медии съобщават за самоубийство
София се напълни с мигранти, дрога, отпадък и селяндури, а общината преследва детските рождени дни в парка
ЦСКА набеляза 196-сантиметров национал на Мозамбик за центъра на отбраната
Тежка катастрофа затвори Подбалканския път край Павел баня, медицински хеликоптер кацна за ранените
Министрите на туризма и регионалното развитие започнаха съвместна работа по реформата, свързана с курортната инфраструктура
Представиха проектобюджета на Несебър
Водеща от бТВ слезе от ефир, защото е бременна. Всички питат кой е бащата
Офертите заваляха: Хотелиерите очакват септември да изпревари август по морето
След „Левски“ - към клуба от родния му град: Мило Борисов преговаря да вземе „Берое“
„Акулите“ хвърлиха Sharky в битката за талисман на „Евровизия 2027“ в Бургас

Така става то, като ползваш неизвестно какъв превод на чужд журналистически, опазил Бог!, текст върху научни публикации. Абе карай да върви, важното е да се пишем автори.