Новости

Ученые нашли новое свойство воды  08.04.2021 00:00

Новое свойство воды, ранее неизвестное ученым, обнаружили физики. Как говорят специалисты, открытие может быть использовано в медицине и энергетике. Открытие связано с особенностями транспорта ионов, свойстве, которое может сделать воду универсальным растворителем и основой жизни на планете.

Предыстория изобретения такова: одно из особенных свойств воды — способность ее молекул распадаться на ионы водорода и гидроксила, что делает ее уникальным ресурсом для получения энергии, и это же свойство лежит в основе энергетики живой клетки. В частности, на этом свойстве основана технология топливных элементов. При этом ионы гидроксила и водорода окружает целая паутина молекул, которые взаимодействуют друг с другом и с ионами посредством водородных связей. Но если ранее считалось, что водородные связи взаимодействуют с протоном и гидроксилом абсолютно симметричным образом, то последние теоретические модели предсказывали, что, возможно, прежние воззрения ошибочны. Если теоретические выкладки ученых из Нью-Йоркского университета, которые они смогли протестировать на экспериментальной установке, подтвердятся, это откроет широкие возможности для разработки процессов. В своем исследовании физики опирались на еще одно свойство воды — условие «максимальной плотности», когда вода становится даже плотнее, чем лед. Такого эффекта можно достичь при охлаждении воды до температуры +4 градуса. Во многом благодаря именно этой особенности лед в водоемах появляется не снизу, а сверху. При этой температуре с помощью метода ядерного магнитного резонанса исследователи измерили время существования ионов водорода и гидроксила. Разница в этом времени определяет различие в скорости транспорта двух ионов.

Один из соавторов отмечает, что эффект открывает дорогу для создания новых материалов, которые будут применяться в альтернативной, «чистой» энергетике. Открытие может заинтересовать и биохимиков, занимающихся проблемами клеточной электрохимии и механизмами действия ферментов.

Многие новые открытия в различных сферах, так или иначе связанных с водой, делаются и в России. Так, совсем недавно стало известно об изобретении в России космического двигателя, работающего на смеси воды и спирта. А еще ранее был изобретен новый способ очистки промышленных стоков — разрушение капель взрывом. Свои проекты в области охраны окружающей среды и использования водных ресурсов представляет и молодое поколение. В частности, в рамках национального юниорского водного конкурса, который проходит при поддержке Федеральной целевой программы «Развитие водохозяйственного комплекса Российской Федерации в 2012—2020 гг.».