Physiker der Universität Cambridge haben herausgefunden, dass sich Wasser in einer Schicht aus einem Molekül nicht so verhält
Wasser mit einer Schicht aus einem Molekül ist nicht theoretischKonzept, sondern eine gängige Form, erklären die Wissenschaftler. Solche Strukturen finden sich zwischen Zellmembranen oder in winzigen nanoskaligen Hohlräumen in geologischen Materialien. Bis heute ist das Verhalten dieses Wassers ein Rätsel geblieben.
In einer in der Zeitschrift Nature veröffentlichten StudieDie Wissenschaftler verwendeten eine Kombination aus Computeransätzen, um die Studie auf der Ebene einer Wasserschicht durchzuführen. Sie fanden heraus, dass das Wasser, das die dünne Schicht bildete, mehrere Phasen durchlief, darunter hexatische und superionische Phasen.
In der hexatischen Phase wirkt Wasser nicht alsein fester Körper und nicht als Flüssigkeit, sondern als etwas dazwischen. Die Sauerstoffatome bilden ein festes Gitter, und die Protonen fließen durch das Gitter wie eine Flüssigkeit oder Kinder, die durch ein Labyrinth laufen. Bei hohen Drücken geht solches Wasser in die superionische Phase über. Es wird sehr leitfähig und treibt Protonen schnell durch das Eis, ähnlich dem Fluss von Elektronen in einem Leiter.
Verständnis des Verhaltens von Wasser im Nanobereich hatentscheidend für viele neue Technologien, sagen Wissenschaftler. Der Behandlungserfolg hängt zum Beispiel davon ab, wie das Wasser reagiert, wenn es in kleine Hohlräume unseres Körpers gelangt. Darüber hinaus können solche Phasenzustände für die Entwicklung hochleitfähiger Elektrolyte für Batterien, die Wasserentsalzung und den reibungslosen Transport von Flüssigkeiten nützlich sein.
Weiter lesen:
Physiker erklären Hawkings „kosmisches Missverhältnis“: wie es die Wissenschaft verändern wird
Sehen Sie Fotos der Sonne in Rekordauflösung
Das Raumflugzeug wird Fracht zur ISS liefern und auf einem regulären "Flughafen" landen