Os cientistas finalmente capturam a posição oculta da água, é sólida e líquida
Apesar de ser uma das coisas mais familiares da Terra, a água tem muitos segredos que os cientistas ainda trabalham para entender. Se você estiver limitado a espaços muito pequenos – dentro de algumas proteínas, minerais ou nanotecnias artificiais – a água opera com força a partir de sua forma líquida total. Esses efeitos da prisão são importantes para muitos processos naturais e técnicos, que incluem regular o fluxo de íons através das membranas celulares e as propriedades dos sistemas nanopluoides.
Um mistério intrigante que é um mistério e pouco compreendido de água limitada é chamado de ‘estado de brilho’. Nesse estágio único, a água age como se estivesse congelando e derretendo a multidão, violando assim a classificação líquida ou sólida simples. No entanto, foi comprovado ser difícil de ler em detalhes no estado de congelamento e outras mecânicas limitadas da água. Embora técnicas como métodos de desfracção (Exemplo: Análise de Raios-X) apontem para as condições dos átomos que não sejam hidrogênio, eles não são sensíveis à captura da rotação do tamanho de pycosagante do hidrogênio e ao movimento de moléculas de água individuais.
Em um estudo recente, um professor do Comitê de Pesquisa liderado pelo professor Magoto Tadogoro e pelo Sr. Fumia Gopayashi, um estudante de primeiro ano. Tomoia Namiki, Sr. deles, publicou online A revista da American Chemical Society Em 27 de agosto de 2025, eles usaram e classificaram as especificidades de previsão e status prematuro para examinar o espectroscópico estável de vibração nuclear de vibração nuclear (RMN) e classificaram o estado prematuro para observar o mecanismo hierárquico da água de um cristal de molécula.
Para realizar suas provações, o grupo fez os cristais hexagonais de haste, e o nanoporo com canais semi-dimensionais era de cerca de 1,6 nm de diâmetro e os encheu com água pesada (D2O). Medindo o espectro de RMN de um cristal {(d (d)2Bim)3) (TMA) .202O}n À temperatura ambiente, os pesquisadores foram capazes de confirmar a presença de uma etapa nas moléculas de água, que contêm a presença de uma estrutura de três mais. Os picos exclusivos encontrados no espectro são movimentos únicos para cada camada de estruturas e na água limitada, com os contatos de ligação ao hidrogênio um do outro, que fornecem fontes claras do sistema de várias camadas. Além disso, a água limitada nos nanoporos congela em uma estrutura diferente da neve total e derrete através da primeira estrutura cheia de hidrogênio corrompida, o que leva à formação de uma posição de congelamento.
Para obter as idéias sobre o nível premiado, os pesquisadores aqueceram gradualmente o cristal de baixas temperaturas e levaram água a um líquido para um líquido. Eles notaram mudanças únicas no espectro de RMN, o que confirmou uma mudança de fase na vanguarda, e suas medidas revelaram a presença de dois estados contraditórios. “O nível pré-solução envolve incompletamente a fusão de H-agenda de hidrogênio2Antes que o sistema de gelo completamente congelado comece a derreter durante o processo de aquecimento. Basicamente, cria uma nova fase aquática de fase, na qual congelado h2Camadas e movimento lentamente h2O CO -paralelo“O professor Tadogoro explica.
Os pesquisadores mediram o tempo de relaxamento de spin-lathis para medir o movimento de rotação de moléculas de água pesada nesse novo estágio. Embora a energia de ativação para a posição prematura estivesse longe da neve total, o tempo de contato estava próximo da água líquida total. Simplesmente, isso significa que, embora as condições das moléculas de água tenham sido relativamente determinadas, seus movimentos rotacionais eram muito rápidos e líquidos, como esperado de um sólido.
Juntos, essas descobertas se desenvolvem em direção a uma compreensão abrangente de como a água funciona em uma prisão séria. Eles esclarecem a estrutura importante e as características dinâmicas, que são importantes para entender como a água e os íons são espalhados por proteínas e membranas biológicas. Olhando para o futuro, essas inteligência podem levar a invenções práticas. “Ao criar novas estruturas de rede de gelo, armazenar gases poderosos, como hidrogênio e metano, pode criar materiais à base de água, como hidratos de gás artificial.
No geral, este estudo demonstra que mesmo um material comum, como a água, tem os segredos básicos esperando para serem abertos.
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