Er is een nieuwe fase van water ontdekt die eruitziet als een elektrische draad

Natuurkundigen van de Universiteit van Cambridge hebben ontdekt dat water in een laag van één molecuul zich niet zo gedraagt

vloeibaar, niet als een vaste stof. Bovendien wordt een dergelijke structuur bij hoge druk supergeleidend.

Water met een laagje van één molecuul is niet theoretischconcept, maar een veel voorkomende vorm, leggen de wetenschappers uit. Dergelijke structuren zijn te vinden tussen celmembranen of in minuscule holtes op nanoschaal in geologische materialen. Tot nu toe is het gedrag van dit water een mysterie gebleven.

In een studie gepubliceerd in het tijdschrift Nature,de wetenschappers gebruikten een combinatie van computationele benaderingen om de studie op het niveau van één laag water te bieden. Ze ontdekten dat het water dat de dunne laag vormde, verschillende fasen doorliep, waaronder hexatische en superionische fasen.

Fasetoestanden van een monolaag water bij verschillende temperaturen en drukken. Afbeelding: Venkat Kapi et al., Nature

In de hexatische fase werkt water niet alseen vast lichaam en niet als een vloeistof, maar als iets daar tussenin. De zuurstofatomen vormen een vast rooster en de protonen stromen door het rooster als een vloeistof of kinderen die door een doolhof rennen. Bij hoge drukken gaat dergelijk water in de superionische fase. Het wordt zeer geleidend en stuwt protonen snel door het ijs, vergelijkbaar met de stroom van elektronen in een geleider.

Het gedrag van water op nanoschaal begrijpen heeft:cruciaal voor veel nieuwe technologieën, zeggen wetenschappers. Het succes van de behandeling hangt bijvoorbeeld af van hoe het water reageert als het in kleine gaatjes in ons lichaam terechtkomt. Bovendien kunnen dergelijke fasetoestanden nuttig zijn voor de ontwikkeling van sterk geleidende elektrolyten voor batterijen, waterontzilting en wrijvingsloos transport van vloeistoffen.

Lees verder:

Natuurkundigen verklaren Hawking's 'kosmische mismatch': hoe het de wetenschap zal veranderen

Bekijk foto's van de zon in recordresolutie

Het ruimtevliegtuig zal vracht afleveren aan het ISS en landen op een gewone "luchthaven"