آب در دمای پایین به دو مایع مختلف تبدیل می شود!
به گزارش لینک بگیر، یک مطالعه جدید ثابت کرده است که آب در دمای پایین به دو مایع مختلف جدا می شود.
به گزارش لینک بگیر به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، محققان دانشگاه بیرمنگام انگلیس و دانشگاه "ساپینزا"(Sapienza) ایتالیا دریافتند که آب می تواند از یک شکل مایع به مایعی متراکم تر تبدیل گردد.
این نوع "انتقال فاز" در آب برای نخستین بار ۳۰ سال پیش در سال ۱۹۹۲ توسط محققان دانشگاه بوستون عنوان شد. با این وجود، وجود این انتقال، به علت تمایل آب به تبدیل شدن به یخ در دمای پایین، همیشه چالش برانگیز بوده است. ازاین رو این یافته های جدید، جهشی قابل توجه به سمت تایید فرضیه انتقال فاز مایع به مایع در آب است.
محققان از شبیه سازی های کامپیوتری استفاده کردند تا مشخص کنند دقیقاً چه خصوصیت هایی این دو مایع را در سطح میکروسکوپی متمایز می کند. آنها کشف کردند که مولکول های آب در مایعِ با چگالیِ بالا خویش را به ترتیبی سازماندهی می کنند که مانند یک گره سه حلقه ای یا یک پیوند دو حلقه ای می تواند از نظر توپولوژیکی پیچیده در نظر گرفته شود. ازاین رو استدلال می شود که مولکول های مایع با چگالی بالا در هم پیچیده هستند و برعکس، مولکول های موجود در مایع با چگالی کم به طور عمده حلقه های ساده ای می سازند. ازاین رو مولکول های مایع با چگالی کم، گره خورده نیستند.
حمایت از یک مساله تحقیقاتی ۳۰ ساله
"آندریاس نئوفیتو" دانشجوی دکترا در دانشگاه بیرمنگام اظهار داشت: این بینش به ما یک برداشت کاملاً تازه از آنچه که حالا یک مساله تحقیقاتی ۳۰ ساله است، عرضه کرده است و امیدواریم که این فقط آغاز ماجرا باشد.
محققان در شبیه سازی خود ابتدا از یک مدل کلوئیدی آب و به دنبال آن دو مدل مولکولی آب استفاده کردند. این ذرات که کلوئید نامیده می شوند، می توانند هزار بار بزرگ تر از یک مولکول آب باشند. کلوئیدها برای مطالعه و توضیح رویدادهای فیزیکی به علت اندازه نسبتا بزرگ تر و حرکات آهسته ترشان که در مقیاس های طول اتمی و مولکولی بسیار کوچک تر هم اتفاق می افتد، استفاده می شوند.
دکتر "دوایپایان چاکرابارتی" نویسنده ارشد این مطالعه می گوید: این مدل کلوئیدی آب یک ذره بین روی آب مولکولی به ما عرضه می کند و ما را قادر می سازد اسرار آب را در مورد داستان انتقال فاز آن کشف نماییم.
این تیم پیشبینی می کند که مدلی که بوجود آورده است، دریچه ای را رو به تحقیقات جدید باز کند که از این نظریه حمایت می کند و تعریف "مایعات درهم" را به مایعات دیگری مانند سیلیکون گسترش دهد.
"فرانچسکو اسکیورتینو" از محققان این مطالعه و استاد دانشگاه "ساپینزا" می گوید: ما در این کار برای نخستین بار، نمایی از انتقال فاز مایع-مایع را بر مبنای ایده های درهم تنیدگی شبکه پیشنهاد می نماییم. من مطمئن هستم که این کار الهام بخش مدل سازی نظری جدید بر مبنای مفاهیم توپولوژیکی خواهد بود.
نتایج این مطالعه در مجله Nature Physics انتشار یافته است.
منبع: linkbegir.ir
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب