Открыто новое состояние воды

26.09.2020

Переохлажденная вода - это две жидкости в одной. К такому выводу пришли американские исследователи после проведения первых в истории измерений жидкой воды при температурах намного ниже ее обычной точки замерзания.

Несмотря на чрезвычайно широкую распространенность, вода как химическое вещество до сих пор до конца не изучена. Ученые иногда называют ее самой загадочной субстанцией на Земле.

Дело в том, что вода не похожа на другие жидкости - при замерзании она расширяется, а не сжимается, как все остальные, ее плотность при этом уменьшается. Поэтому водяной лед не тонет, а плавает на поверхности. У воды высокая температура кипения и она прекрасный растворитель, поэтому в ней, при различных условиях, растворяется большинство органических и неорганических веществ. И, наконец, у нее огромный коэффициент поверхностного натяжения. Благодаря всем этим уникальным свойствам вода стала основой жизни на Земле.

Есть у воды еще одно интересное качество - она очень "неохотно" замерзает. Если другие жидкости начинают переходить в твердое состояние постепенно, сразу после того, как проходят точку замерзания, то вода "сопротивляется" до последнего. И для начала затвердевания ей всегда нужны ядра кристаллизации - взвешенные частицы минерального или органического происхождения.

Исследователи из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) Министерства энергетики США решили проверить, если таких частиц не будет, до какой температуры вода останется жидкой.

Известно, что в облаках вода может присутствовать в виде переохлажденных капель даже при очень низких температурах, а потом, когда сверху, из более высоких и холодных слоев, в эти облака попадает мелкая ледяная пыль, капли моментально кристаллизуются и выпадают на землю в виде ледяной крупы или града.

Ученые в лаборатории разрушили лазером тонкую ледяную пленку, создав переохлажденную жидкую воду, а затем с помощью инфракрасной спектроскопии отследили все мельчайшие этапы ее преобразований в интервале температур от 135 до 245 кельвинов - от минус 138 до минус 28 градусов Цельсия.

На "стоп-кадрах" фазовых состояний ученые увидели, что при переохлаждении вода конденсируется в плотную жидкую фазу, которая продолжает сосуществовать с обычной жидкой фазой. При этом доля жидкости с высокой плотностью быстро уменьшается при повышении температуры от 190 до 245 кельвинов.

<< Назад: Беспроводная мышь Logitech MX Anywhere 3 27.09.2020

>> Вперед: Управление компьютером с помощью языка 26.09.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Чистый воздух - лучшее условие для высоких школьных оценок 05.05.2025 Влияние качества воздуха на здоровье давно стало объектом внимания ученых и врачей, но в последние годы стало очевидно, что от состояния атмосферы внутри помещений зависит не только самочувствие, но и успеваемость школьников. Один из ярких примеров - исследование, проведенное в Милане, где специалисты впервые масштабно оценили эффект от установки воздухоочистителей в школьных классах. В условиях мегаполиса, страдающего от смога и высокой концентрации загрязняющих веществ, такой эксперимент оказался особенно актуален. Работа проводилась в пяти учебных заведениях с участием примерно двух тысяч школьников. В рамках проекта в классах были установлены современные очистители воздуха. По результатам наблюдений стало ясно, что частота пропусков занятий снизилась на 11 процентов, а в среднем каждый ученик стал отсутствовать на 1,3 дня в году меньше. Особенно заметное улучшение отмечалось среди тех учащихся, кто ранее регулярно пропускал школу, а также среди детей-иностранцев, часто испытывающих повышенную уязвимость к неблагоприятным факторам окружающей среды. Параллельно с мониторингом посещаемости исследователи измеряли качество воздуха в помещениях. Они зафиксировали значительное снижение уровня загрязнения: концентрация мелких твердых частиц (PM2.5), которые считаются одними из наиболее вредных для дыхательной системы, уменьшилась на 28 процентов. Ученики, по их собственным словам, стали реже сталкиваться с проблемами дыхания и ощущали общее улучшение самочувствия. Тем не менее, ученые подчеркивают, что остается неясным, какие именно компоненты загрязненного воздуха оказали наибольшее влияние. Это могли быть как твердые частицы PM2.5, так и пыльца, аллергены или патогены. Сложность интерпретации результатов также связана с отсутствием контрольной группы, в которой воздухоочистители были бы неактивны. Это не исключает возможное влияние эффекта плацебо - сама видимость заботы о чистом воздухе могла повлиять на отношение учеников и их родителей к посещаемости. Особое значение полученные данные имеют для таких городов, как Милан, где проблема загрязнения воздуха усугубляется природными и географическими факторами. Однако исследователи подчеркивают, что их выводы применимы и к другим европейским мегаполисам, где уровни загрязнения стабильно превышают санитарные нормы. Внедрение подобных технологий может стать важным шагом в направлении не только охраны здоровья, но и повышения образовательных результатов. Опыт миланских школ демонстрирует, что забота о микроклимате в учебной среде приносит реальные и измеримые результаты. Хотя необходимы дальнейшие исследования, уже сейчас можно сказать, что чистый воздух становится неотъемлемой частью современной образовательной инфраструктуры, способной не только оберегать здоровье, но и способствовать успеху в учебе.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026