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

Biến đổi nước dưới đất theo mùa ở bờ biển Bình Thuận dưới tác động của nông nghiệp và thời tiết khô hạn

Biến đổi nước dưới đất theo mùa ở bờ biển Bình Thuận dưới tác động của nông nghiệp và thời tiết khô hạn

Nghiên cứu nhằm hiểu rõ hơn về nguồn nước dưới đất và hỗ trợ quyết định quản lý nước phù hợp với phát triển bền vững tại Bình Thuận.

HueWACO vinh dự nhận giải TOP Công nghiệp Việt Nam 4.0

HueWACO vinh dự nhận giải TOP Công nghiệp Việt Nam 4.0

HueWACO vinh dự đạt TOP Doanh nghiệp có sản phẩm số thông minh và giải pháp công nghệ Công nghiệp 4.0 tại Lễ biểu dương “TOP công nghiệp 4.0 Việt Nam”.

Doanh nghiệp 28/09/2024
Tiếp cận phương pháp đổi mới trong đánh giá và quản lý nguồn nước ngầm tại Việt Nam

Tiếp cận phương pháp đổi mới trong đánh giá và quản lý nguồn nước ngầm tại Việt Nam

Nhằm nâng cao độ chính xác và hợp lý trong tính toán, đánh giá; tối ưu cơ chế vận hành, khai thác nước ngầm; đồng thời thiết lập hiệu quả các chính sách quản lý có liên quan để đảm bảo sử dụng nước ngầm bền vững tác giả đưa ra một đề xuất cụ thể.

Kỷ niệm 55 năm thành lập Khoa Kỹ thuật Hạ tầng và Môi trường Đô thị, Trường ĐH Kiến trúc Hà Nội

Kỷ niệm 55 năm thành lập Khoa Kỹ thuật Hạ tầng và Môi trường Đô thị, Trường ĐH Kiến trúc Hà Nội

Ngày 17/9/2024, Khoa Kỹ thuật Hạ tầng và Môi trường Đô thị (KTHT&MTĐT), Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội đã tổ chức Lễ kỷ niệm 55 năm thành lập (1969 - 2024)

Nhiều tiện ích từ chăm sóc khách hàng trực tuyến

Nhiều tiện ích từ chăm sóc khách hàng trực tuyến

Bằng nhiều giải pháp tích cực và đồng bộ, Công ty CP Cấp nước Nhà Bè (thuộc SAWACO) đã hiện đại hóa các quy trình, chuyển đổi số mạnh mẽ, ứng dụng công nghệ vào cải cách hành chính, nâng cao chất lượng phục vụ. Đặc biệt, chăm sóc khách hàng qua các kênh online đã tạo nhiều tiện lợi cho người dân.

Doanh nghiệp 18/09/2024
Trangsparent hỗ trợ khẩn cấp bình lọc nước tới người dân vùng bão số 3

Trangsparent hỗ trợ khẩn cấp bình lọc nước tới người dân vùng bão số 3

Ngày 12/9/2024, cuộc họp “Hỗ trợ khẩn cấp cho nước sạch vệ sinh nông thôn sau bão số 3 (YAGI)” đã diễn ra tại Cục Thủy Lợi, Bộ NN&PTNT. TS. Lương Văn Anh, Phó Cục trưởng Cục Thuỷ lợi và ông Maharajan Muthu, Trưởng Chương trình vì sự sống còn của trẻ em, UNICEF Việt Nam đồng chủ trì.

Doanh nghiệp 16/09/2024
Tiếp tục phiên họp thứ V Giải thưởng Cán bộ trẻ ngành nước Việt Nam 2024

Tiếp tục phiên họp thứ V Giải thưởng Cán bộ trẻ ngành nước Việt Nam 2024

Như kế hoạch, phiên họp thứ V Giải thưởng Cán bộ trẻ ngành nước Việt Nam 2024 đã diễn ra vào sáng thứ sáu 13/9/2024 với 3 sáng kiến được giới thiệu.

Kết nối khách hàng thông qua đa dạng tiện ích

Kết nối khách hàng thông qua đa dạng tiện ích

Nhiều tiện ích trong chăm sóc khách hàng đã được Xí nghiệp Cấp nước sinh hoạt Nông thôn Thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), đơn vị trực thuộc Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn - SAWACO triển khai, giúp người dân có thể tương tác, kết nối với đơn vị trực tuyến qua các ứng dụng.

Doanh nghiệp 07/09/2024
Phiên hội thảo thứ IV Giải thưởng Mạng lưới Cán bộ trẻ ngành Nước Việt Nam 2024 tiếp tục diễn ra

Phiên hội thảo thứ IV Giải thưởng Mạng lưới Cán bộ trẻ ngành Nước Việt Nam 2024 tiếp tục diễn ra

Như thông báo trước đó, sáng 6/9/2024 Phiên hội thảo thứ IV Giải thưởng Mạng lưới cán bộ trẻ ngành Nước Việt Nam 2024 tiếp tục diễn ra với 3 sáng kiến đến từ Trung tâm Nước sạch và Vệ sinh Môi trường An Giang; Công ty CP Cấp nước Hải Phòng và Công ty CP Cấp nước Thừa Thiên Huế.

Diễn đàn 07/09/2024
Top