Может ли вода оставаться твердой при 100 °С

Как известно температура перехода воды из жидкого состояния в лед при атмосферном давлении составляет 0 °С, температура кипения – около 100 °С. Также ученые уже много лет знают, что дробление воды на мелкие части тоже может немного изменить температуры ее фазовых переходов.

Группа ученых из массачусетского технологического института недавно доказала, что если поместить воду внутрь цилиндрической нанотрубки, то изменения в температуре затвердевания и плавления могут быть очень значительными.  Ученые использовали в экспериментах шесть трубок различных диаметров – от 1,05 до 1,52 нм и наблюдали за образованием твердой фазы используя метод Рамановской спектроскопии. Результаты показали очень сильное влияние диаметра трубки на температуру перехода, значительно более сильное, чем было предсказано теоретически. Для самых тонких трубок твердое состояние воды сохранялось до 105 °С, для более толстых – до комнатных температур. Также было замечено, что при наличии внутри нанотрубки жидкой фазы воды, ее аксиальная теплопроводность уменьшается на 500%, делая возможным проводить цифровое измерение теплового потока.

Помимо удивившего всех эффекта влияния диаметра трубки на температуру замерзания воды, ряд вопросов остаются пока без ответов. Один из вопросов: как вода первоначально попадает внутрь трубки, учитывая, что углеродные нанотрубки гидрофобные? Также ученые не уверены, что твердая фаза воды имеет кристаллическую структуры льда. Возможно это твердая фаза другой структуры.

Где можно применить открытый эффект? Одно из интересных свойств воды – высокая протонная проводимость. Она в 10 раз лучше, чем проводимость других применяемых для этой цели материалов. На основе нанотрубок, заполненных водой, которая будет оставаться твердой при комнатных температурах, можно получить замечательные провода для применения в протонной электронике.  Это, по мнению изобретателей, только одно из применений данного открытия. Как правило, открытия фундаментальной науки находят практическое применение через несколько лет, причем области применения могут быть самыми разнообразными.

 СТАТЬИ О ВОДЕ НА НАШЕМ САЙТЕ:

Почему горячая вода замерзает быстрее, чем холодная

Почему из чайника вырывается пар после выключения огня?

Может ли вода в луже замерзнуть при положительной температуре?

Загадка снежинки

Температура горячей воды

Человек в холодной воде