Naučnici otkrili četvrto agregatno stanje vode

Dobro je poznato da se molekuli vode javljaju u tri stanja – čvrstom, tečnom i gasovitom. Međutim, naučnici su nedavno otkrili i četvrto stanje materije, a rezultate objavili u časopisu “Physical Reviw Letters”

Novo stanje nazvano je “kvantno-spinskom tečnošću”.

Istraživači Odeljenja za energiju Nacionalne laboratorije Ouk Ridž otkrili su da se voda javlja u četvrtom agregatnom stanju kada su njeni molekuli izuzetno zbijeni. Tada kvantni efekti prevazilaze zakone klasične fizike. Četvrto stanje naučnici su predvideli pre više od četiri decenije, ali dokazi dosad nisu pronađeni u prirodi.

Konačno, četvrto stanje otkriveno je u dvodimenzionalnom materijalu sličnom grafenu.

Fizičari su doveli vodu u takvo stanje tako što su je “sabili” u sićušne kanale kojima je protkan mineral beril (berilijum-aluminijumski ciklosilikat).

Nakon što su vodu utisnuli u pet angstrema široke kanale, njeni molekuli su postali delokalizovani i počeli da tuneluju. Tunel efekat ili tunelovanje je pojava u kojoj atomska čestica savladava potencijalnu barijeru čak i kad je njena energija niža od visine energije barijere. U klasičnoj fizici tako nešto nije moguće, ali zakoni kvantne to omogućavaju.

Posle ulaska u kvantni svet, atomi molekula vode mogu da postoje u više stanja istovremeno. Zapravo, atomi vodonika razvijaju šest različitih simetričnih orijentacija oko atoma kiseonika, formirajući oblik prstena oko centralnog atoma, umesto da stoje kao “antene” oko njega, kako je to uobičajeno.

Atomi vodonika dovode do povećavanja temperature dok tuneluju između svih mogućih konfiguracija.

Prema fizičarima, zanimljiva činjenica kada je reč o kvantno-spinskoj tečnosti je ta da atomi gube svoj dipolni moment, čim se nađu u novoj konfiguraciji. Tako molekul dobija veći negativni naboj s ugla kiseonika, a veći pozitivni naboj sa strane vodonika. Kada se dipolni momenat izgubi, voda se više ne ponaša kao univerzalni rastvarač, jer molekuli više nemaju sposobnost da se vezuju s drugim molekulima/atomima.

Izvor: B92.bet