Liên hệ quảng cáo: +84 (0) 377 089 696 (Ms. Chung Anh)
Email: quangcao@tapchinuoc.vn

Phát hiện những pha mới của nước

28/09/2022 10:05

Các nhà khoa học tại Đại học Cambridge, Anh đã phát hiện rằng nước trong lớp một phân tử hoạt động không giống như chất lỏng hay chất rắn, Phys.org đưa tin.

Họ thấy rằng nước trong lớp dày một phân tử đó có khả năng dẫn điện cao khi ở áp suất cao, bài đăng ngày 14/9 của trang khoa học Phys.org cho hay.

Ta đã biết nhiều về hành vi của "nước khối": nó nở ra khi đóng băng và có nhiệt độ sôi cao.

Nhưng khi nước được nén vào kích cỡ nano, các đặc tính của nó sẽ thay đổi đáng kể.

Bằng cách phát triển một phương pháp mới để dự đoán hành vi bất thường này với độ chính xác chưa từng có trước đây, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một số pha mới của nước ở cấp độ phân tử.

Nước thường bị kẹt giữa các màng hoặc trong các hốc nhỏ có kích thước nano — có thể thấy ở mọi nơi, từ màng trong cơ thể chúng ta cho đến các cấu thành địa chất.

Nhưng nước giữ trong quy mô nano có hành vi rất khác so với nước chúng ta uống.

Phát hiện những pha mới của nước - Ảnh 1.

Mô phỏng pha hexatic. (Ảnh: Nature)

Cho đến nay, những thách thức trong việc mô tả thực nghiệm các trạng thái của nước ở quy mô nano đã ngăn cản ta hiểu đầy đủ về hành vi của nước. 

Nhưng trong một bài báo đăng trên tạp chí Nature, nhóm nghiên cứu do trường Cambridge dẫn đầu đã mô tả cách họ sử dụng những tiến bộ trong phương pháp tính toán để dự đoán giản đồ pha của một lớp nước độ dày một phân tử với độ chính xác chưa từng có.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng nước được giữ trong một lớp độ dày một phân tử sẽ trải qua nhiều pha, bao gồm pha "hexatic" (lục phân) và pha "superionic" (siêu ion).

Phát hiện những pha mới của nước - Ảnh 2.

Mô phỏng pha superionic. (Ảnh: Nature)

Ở pha hexatic, nước đóng vai trò không phải là chất rắn hay chất lỏng, mà là một trung gian. 

Trong pha superionic xảy ra ở áp suất cao hơn, nước có tính dẫn điện cao, đẩy các proton nhanh chóng qua băng nước theo cách giống như dòng chảy của các electron trong chất dẫn điện.

Sự thành công của các phương pháp điều trị trong y học có thể phụ thuộc vào cách nước bị kẹt trong các hốc nhỏ trong cơ thể chúng ta sẽ phản ứng như thế nào. 

Sự phát triển của chất điện phân dẫn điện tốt cho pin, khử muối trong nước và vận chuyển không ma sát của chất lỏng đều phụ thuộc vào việc dự đoán nước bị giam giữ sẽ hành vi như thế nào.

Tiến sĩ Venkat Kapil từ Khoa Hóa mang tên Yusuf Hamied của đại học Cambridge, tác giả đầu tiên của bài báo cho biết: “Đối với tất cả các lĩnh vực này, việc hiểu được hành vi của nước là câu hỏi cơ bản. Phương pháp tiếp cận của chúng tôi cho phép nghiên cứu một lớp nước trong một kênh giống như graphene với độ dự đoán chính xác chưa từng có."

Kapil cho biết: “Pha hexatic không phải là chất rắn cũng không phải là chất lỏng mà là một chất trung gian, điều này đồng tình với các lý thuyết trước đây về vật liệu hai chiều. Cách tiếp cận của chúng tôi cũng cho thấy rằng pha này có thể được nhìn thấy bằng thực nghiệm bằng cách giữ nước trong một kênh graphene”.

"Sự tồn tại của pha superionic ở những điều kiện dễ tiếp cận là rất đặc biệt, vì pha này thường được thấy trong những điều kiện khắc nghiệt như ở lõi Sao Thiên Vương và Hải Vương. Một cách để hình dung pha này là các nguyên tử oxy tạo thành một lưới tinh thể rắn và các proton chảy như một chất lỏng xuyên qua lưới tinh thể, giống như bọn trẻ chạy qua một mê cung”.

Các nhà nghiên cứu cho biết pha superionic này có thể có vai trò quan trọng đối với các vật liệu điện phân và pin trong tương lai vì nó cho thấy khả năng dẫn điện cao hơn từ 100 đến 1.000 lần so với các vật liệu pin hiện tại.

Các kết quả nghiên cứu sẽ không chỉ giúp hiểu được cách hoạt động của nước ở quy mô nano, mà còn gợi ý "giam giữ nano" có thể là một con đường mới để tìm ra hành vi siêu nano của các vật liệu khác.

Tác giả:
Quang Hưng (dịch)
Nguồn: Phys.org
Ý kiến của bạn
Bình luận
Xem thêm bình luận

Đọc thêm

BIWASE khởi động nhà máy điện rác thứ 2 có tỷ lệ tro xỉ thấp nhất

BIWASE khởi động nhà máy điện rác thứ 2 có tỷ lệ tro xỉ thấp nhất

Ngày 26/6/2025 Công ty CP - Tổng công ty Nước – Môi trường Bình Dương (BIWASE) đã long trọng khởi động dự án Nhà máy điện rác BIWASE công suất 24MW, giai đoạn 1 công suất 12MW tại Khu liên hợp xử lý chất thải BIWASE E.T.S phường Chánh Phú Hoà, thành phố Bến Cát, tỉnh Bình Dương.

Doanh nghiệp 26/06/2025
SAWACO chủ động ứng phó mưa bão, đảm bảo cấp nước sạch cho người dân TP.HCM

SAWACO chủ động ứng phó mưa bão, đảm bảo cấp nước sạch cho người dân TP.HCM

Trước diễn biến phức tạp của thời tiết, Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn (SAWACO) đã xây dựng và triển khai nhiều phương án để vận hành liên tục, đảm bảo cung cấp nước sạch cho hơn 10 triệu người dân Thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM) trong mùa mưa bão.

Doanh nghiệp 25/06/2025
Đổi mới quản trị ngành Nước với nền tảng dữ liệu IBNET

Đổi mới quản trị ngành Nước với nền tảng dữ liệu IBNET

Ngày 11/6/2025, Ngân hàng Thế giới (WB) phối hợp cùng Hội Cấp Thoát nước Việt Nam (VWSA) tổ chức Hội thảo giới thiệu Mạng lưới NewIBNET tới các doanh nghiệp ngành Nước của Việt Nam, khởi động chương trình thí điểm chia sẻ dữ liệu hiệu suất ngành Nước đầu tiên tại Việt Nam.

SAWACO: Tăng tốc Chuyển đổi số trong thời đại số hóa

SAWACO: Tăng tốc Chuyển đổi số trong thời đại số hóa

Để đảm bảo nhiệm vụ cấp nước an toàn, liên tục đến hơn 10 triệu dân tại TP.HCM và nâng cao chất lượng dịch vụ, SAWACO đã tập trung đẩy mạnh ứng dụng khoa học công nghệ và công nghệ thông tin trong quản lý, giám sát mạng lưới, chăm sóc khách hàng và vận hành hệ thống cấp nước thông minh.

Doanh nghiệp 12/06/2025
Diễn đàn và Triển lãm ngành Cấp Thoát nước Indonesia 2025: Hướng tới tương lai bền vững

Diễn đàn và Triển lãm ngành Cấp Thoát nước Indonesia 2025: Hướng tới tương lai bền vững

Với hai trụ cột "đổi mới" và "sáng tạo", Diễn đàn và Triển lãm ngành Cấp Thoát nước Indonesia 2025 là sự kiện trọng tâm của ngành nước Indonesia trong bối cảnh đô thị hóa. Bà Hạ Thúy Hạnh, Phó Viện trưởng Viện Nghiên cứu Cấp Thoát nước và Môi trường - đại diện Hội Cấp Thoát nước Việt Nam (VWSA) tham dự sự kiện.

Quốc tế 12/06/2025
Nhân rộng các sáng kiến đảm bảo công tác cấp nước an toàn

Nhân rộng các sáng kiến đảm bảo công tác cấp nước an toàn

Ngày 9/6/2025, Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn (SAWACO) tổ chức tổng kết 10 năm thực hiện Chỉ thị 05-CT/TW của Bộ Chính trị, giai đoạn 2016 - 2025 và Hội nghị điển hình tiên tiến giai đoạn 2020 - 2025, nhân kỷ niệm 114 năm Ngày Bác Hồ ra đi tìm đường cứu nước (5/6/1911 - 5/6/2025).

Doanh nghiệp 11/06/2025
Đoàn công tác VWSA tham dự Triển lãm Công nghệ xử lý nước thải tại Trung Quốc

Đoàn công tác VWSA tham dự Triển lãm Công nghệ xử lý nước thải tại Trung Quốc

Từ ngày 4/6 đến 6/6/2025, tại Trung tâm Triển lãm và Hội nghị Quốc gia (NECC), Thượng Hải (Trung Quốc) đã diễn ra sự kiện Triển lãm Công nghệ xử lý nước thải (WieTec 2025). Hội Cấp Thoát nước Việt Nam (VWSA) dẫn đầu đoàn doanh nghiệp ngành Nước của Việt Nam tham dự sự kiện.

Quốc tế 11/06/2025
Ký kết biên bản ghi nhớ hợp tác giữa SAWACO và QUATEST 3

Ký kết biên bản ghi nhớ hợp tác giữa SAWACO và QUATEST 3

Ngày 29/5/2025, Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn (SAWACO) đã tổ chức lễ ký kết hợp tác với Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng 3 (QUATEST 3).

Doanh nghiệp 04/06/2025
SAWACO tích cực chuyển đổi số để nâng cao chất lượng phục vụ

SAWACO tích cực chuyển đổi số để nâng cao chất lượng phục vụ

Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn TNHH MTV (SAWACO) đang tích cực chuyển đổi số nhằm đáp ứng ngày càng tốt hơn nhu cầu và mong đợi của người dân, góp phần vào sự phát triển bền vững của Thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM).

Doanh nghiệp 30/05/2025
Top