Forscher am MIT haben kürzlich ein schockierendes neues Detail über Wasser entdeckt. In den kleinen Grenzen eines Kohlenstoffnanoröhrchens nur wenige Wassermoleküle breit kann Wasser selbst bei hohen Temperaturen gefrieren, die es normalerweise zum Kochen bringen würden.
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Während Wasser seine Geheimnisse hat, kocht Wasser auf Meereshöhe bei 100 Grad Celsius. Wenn es auf kleinere Räume beschränkt ist, fallen die Siede- und Gefrierpunkte normalerweise um 10 ° C. Die MIT-Entdeckung zeigt, wie sich selbst die bekanntesten Substanzen in kleinen Mengen ändernStrukturen.
"Alle Wetten sind geschlossen, wenn Sie wirklich klein werden", sagte MIT-Professor für Chemieingenieurwesen Michael Strano. "Es ist wirklich ein unerforschter Raum."
Strano und sein Team verwendeten Bildgebungssysteme und Schwingungsspektroskopie, um die Bewegung des Wassers in Röhren zu verfolgen. Dadurch konnten die Teams nicht nur das Vorhandensein von Wasser in den Röhren, sondern auch deren Phase überprüfen.
"Wir können feststellen, ob es sich um Dampf oder Flüssigkeit handelt, und wir können feststellen, ob es sich in einer steifen Phase befindet", Strano sagte . Er vermied den Begriff "Eis", da Eis eine kristalline Struktur impliziert, und sie konnten dies in diesen kleinen Räumen nicht feststellen.
„Es ist nicht unbedingt Eis, aber es ist eine eisähnliche Phase“, Strano sagte .
Das Team erkannte die Verhaltensänderungen des Wassers angesichts des geringsten Unterschieds im Nanoröhrendurchmesser. Selbst ein Unterschied zwischen 1,05 Nanometer und 1,06 Nanometer führte zu einem Gefrierpunkt von mehreren zehn Grad.
„Wenn Sie eine Flüssigkeit auf eine Nanokavität beschränken, können Sie ihr Phasenverhalten tatsächlich verzerren“, Strano. erklärt .
Strano bemerkte ein weiteres Rätsel: dass das Wasser überhaupt erst in die Nanoröhren gelangt ist. Kohlenstoffnanoröhren gelten als hydrophob.
Die Ergebnisse könnten zu neuen Entdeckungen führen, die die Ergebnisse nutzen. Es besteht die Möglichkeit, dass „eisgefüllte Drähte“ die elektrischen und thermischen Eigenschaften des Wassers nutzen, um bei Raumtemperatur stabil zu bleiben. Die Eisdrähte könnten zu großartigen Trägern für Protonen werden.Wasser leitet Protonen 10 mal effektiver als andere leitfähige Materialien.
Die gesamten Ergebnisse finden Sie in Naturnanotechnologie .