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

Đồng hồ nước thông minh: Bước tiến trong quản lý nước đô thị

Đồng hồ nước thông minh: Bước tiến trong quản lý nước đô thị

Trong bối cảnh nhiều đô thị tại Việt Nam đang đối diện với bài toán thất thoát nước, việc nâng cao hiệu quả vận hành hệ thống cấp nước trở thành ưu tiên hàng đầu. Thế hệ đồng hồ nước thông minh được kỳ vọng sẽ mang lại giải pháp bền vững, đảm bảo đo lường chính xác và tối ưu hóa công tác quản lý tài nguyên.

Chuyển đổi số – cú hích cho doanh nghiệp ngành Nước bứt phá

Chuyển đổi số – cú hích cho doanh nghiệp ngành Nước bứt phá

Ngày 10/9/2025, tiếp nối Chương trình đào tạo NewIBNET và Số hóa do Hội Cấp Thoát nước Việt Nam và Ngân hàng Thế giới tổ chức, các doanh nghiệp, chuyên gia trong và ngoài nước đã chia sẻ thực tiễn và kinh nghiệm về chuyển đổi số ngành nước. Qua đó, định hình, gợi mở thêm hướng đi cho ngành Nước Việt Nam trong hành trình số hóa.

Nhiều sáng kiến của cán bộ trẻ ngành nước đã đi vào chiều sâu

Nhiều sáng kiến của cán bộ trẻ ngành nước đã đi vào chiều sâu

Ngày 12/9, phiên Hội thảo thứ III Giải thưởng Cán bộ trẻ Ngành nước Việt Nam năm 2025 đã diễn ra với 3 sáng kiến đến từ các công ty cấp nước Thừa Thiên Huế, Hải Phòng và Bình Dương. Các sáng kiến được Ban giám khảo đánh giá đã đi vào chiều sâu và có tính phổ quát.

Đẩy mạnh chuyển đổi số, hướng tới hệ thống cấp nước thông minh

Đẩy mạnh chuyển đổi số, hướng tới hệ thống cấp nước thông minh

Nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng nước sạch của hàng triệu hộ dân và doanh nghiệp, ngành Nước Thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM) đang tập trung đầu tư hạ tầng công nghệ thông tin hiện đại, tạo nền tảng cho quá trình chuyển đổi số toàn diện.

Ngành nước Việt Nam trong lộ trình số hóa: Ứng dụng công cụ đánh giá NewIBNET

Ngành nước Việt Nam trong lộ trình số hóa: Ứng dụng công cụ đánh giá NewIBNET

Sáng ngày 09/9/2025 tại Hà Nội, Hội Cấp Thoát nước Việt Nam (VWSA) phối hợp cùng Ngân hàng Thế giới (WB) tổ chức Chương trình đào tạo NewIBNET và Số hóa.

Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn tiếp và làm việc với đoàn công tác Cục Cấp nước Osaka (Nhật Bản)

Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn tiếp và làm việc với đoàn công tác Cục Cấp nước Osaka (Nhật Bản)

Sáng 09/9/2025, Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn (SAWACO) có buổi làm việc với đoàn công tác Cục Cấp nước Osaka (Nhật Bản) trong khuôn khổ Thỏa thuận hợp tác kỹ thuật giai đoạn 2025 - 2027.

Quốc tế 10/09/2025
ARK Việt Nam phát triển thiết bị xử lý bùn theo hướng xanh và bền vững

ARK Việt Nam phát triển thiết bị xử lý bùn theo hướng xanh và bền vững

Với vốn đầu tư từ Hàn Quốc, Công ty TNHH ARK Việt Nam hiện là đơn vị sản xuất và cung cấp thiết bị xử lý nước thải công nghiệp, trong đó có các dòng máy ép bùn theo công nghệ hiện đại.

Doanh nghiệp 10/09/2025
Phiên họp lần thứ II Giải thưởng Cán bộ trẻ ngành nước năm 2025

Phiên họp lần thứ II Giải thưởng Cán bộ trẻ ngành nước năm 2025

Ngày 5/9, phiên họp lần thứ II Giải thưởng Cán bộ trẻ ngành nước Việt Nam năm 2025 diễn ra với 3 phần trình bày là các đề tài, sáng kiến cải tiến kỹ thuật, đổi mới sáng tạo nhằm nâng cao chất lượng sản xuất kinh doanh nước sạch.

Tiếp tục vinh danh và tìm ra chủ nhân của Giải thưởng Cán bộ trẻ ngành Nước Việt Nam năm 2025

Tiếp tục vinh danh và tìm ra chủ nhân của Giải thưởng Cán bộ trẻ ngành Nước Việt Nam năm 2025

Sáng ngày 29/8, phiên hội thảo đầu tiên của Giải thưởng Cán bộ trẻ ngành Nước Việt Nam năm 2025 đã diễn ra với phần trình bày của các doanh nghiệp đến từ ba miền đất nước.

Top