La scienza sa molto sul comportamento dell'acqua ordinaria: si espande quando si congela, ha un alto punto di ebollizione. Ma quando lo spessore dell'acqua si riduce a una o due molecole, iniziano ad apparire sfumature inaspettate. Gli scienziati dell'Università di Cambridge hanno scoperto che uno strato d'acqua bidimensionale mostra le proprietà di un corpo non solido e non liquido e diventa anche conduttivo ad alta pressione.
Le molecole d'acqua situate tra due membrane o in nanocavità sono un fenomeno comune. Si trova negli organismi viventi o nelle formazioni geologiche. Ma tale acqua non si comporta affatto come quella che sgorga dal rubinetto.
Finora, le difficoltà di studiare le fasi dell'acqua su scala nanometrica hanno impedito una piena comprensione delle sue proprietà. Tuttavia, un team di scienziati di Cambridge ha applicato una tecnologia informatica avanzata ed è stato in grado di prevedere il diagramma di fase di uno strato con lo spessore di una molecola con una precisione senza precedenti.
Gli scienziati hanno scoperto che le molecole d'acqua costrette a mantenere questo spessore attraversano diverse fasi, comprese le fasi "esatica" e "superionica". In acqua esatica si comporta come un incrocio tra un liquido e un solido. Nella fase superionica, che si verifica ad alta pressione, l'acqua inizia a condurre i protoni attraverso il ghiaccio più o meno allo stesso modo in cui gli elettroni fluiscono in un conduttore.
Comprendere il comportamento dell'acqua su scala nanometrica è di grande importanza per molte nuove tecnologie. Il successo di molte terapie dipende dalla risposta dell'acqua nelle minuscole cavità corporee. Lo sviluppo di elettroliti di alta qualità per batterie, desalinizzazione e sistemi di trasporto è legato anche alla fisica dell'acqua. Il nuovo approccio consente di studiare l'acqua monostrato con una precisione prima irraggiungibile.
L'anno scorso, i fisici hanno dimostrato sperimentalmente ciò che in teoria era stato previsto 20 anni fa. Si scopre che gli elettroni possono formarsi nei superconduttori non solo coppie, ma anche quadrupli.
2022-09-16 17:33:57
Autore: Vitalii Babkin