פיזיקאים מאוניברסיטת קיימברידג' גילו שמים בשכבה של מולקולה אחת אינם עופרתאת עצמך בשום אופן
מים עם שכבה של מולקולה אחת אינם תיאורטייםמושג, אבל צורה נפוצה, מסבירים המדענים. ניתן למצוא מבנים כאלה בין ממברנות תאים או בחללים זעירים בקנה מידה ננומטרי בחומרים גיאולוגיים. עד כה, התנהגות המים הללו נותרה בגדר תעלומה.
במחקר שפורסם בכתב העת Nature,המדענים השתמשו בשילוב של גישות חישוביות כדי לספק את המחקר ברמה של שכבת מים אחת. הם גילו שהמים שיצרו את השכבה הדקה עברו כמה שלבים, כולל שלבים הקסדיים וסופריוניים.
מצבי פאזה של חד-שכבה של מים בטמפרטורות ולחצים שונים. תמונה: Venkat Kapi et al., Nature
בשלב ההקסטי, מים אינם פועלים כמוגוף מוצק ולא כנוזל, אלא כמשהו באמצע. אטומי החמצן יוצרים סריג מוצק, והפרוטונים זורמים דרך הסריג כמו נוזל או ילדים רצים במבוך. בלחצים גבוהים, מים כאלה עוברים לשלב הסופריוני. הוא הופך להיות מוליך מאוד, ומניע פרוטונים במהירות דרך הקרח, בדומה לזרימת אלקטרונים במוליך.
הבנת ההתנהגות של מים בקנה מידה ננוחיוני עבור טכנולוגיות חדשות רבות, אומרים מדענים. כך למשל, הצלחת הטיפול תלויה באופן שבו המים יגיבו כשיכנסו לחללים קטנים בגופנו. בנוסף, מצבי פאזה כאלה יכולים להיות שימושיים לפיתוח של אלקטרוליטים מוליכים מאוד עבור סוללות, התפלת מים והובלה ללא חיכוך של נוזלים.
קרא עוד:
פיזיקאים מסבירים את 'חוסר ההתאמה הקוסמית' של הוקינג: איך זה ישנה את המדע
ראה תמונות של השמש ברזולוציית שיא
מטוס החלל יעביר מטען ל-ISS וינחת ב"שדה תעופה" רגיל