ความประพฤติปฏิบัติของน้ำ: นักวิทยาศาสตร์พบว่าคุณลักษณะใหม่ของ H2O

น้ำเหลวมีชื่อเสียงว่าเป็นผู้ขนส่งที่ดีเลิศในสินค้าของตน (H2O) ถูกแบ่งได้เป็นโปรตอน (H +) รวมทั้งไฮดรอคอยกไซด์ไอออน (OH) คุณลักษณะที่น่าทึ่งของน้ำทำให้เป็นองค์ประกอบที่สำคัญในเทคโนโลยีการสร้างรวมทั้งจัดเก็บกำลังไฟฟ้าที่เกิดขึ้นใหม่ตัวอย่างเช่นเซลล์เชื้อเพลิง จริงชีวิตตนเองจะไม่เป็นได้หากน้ำมิได้มีลักษณะนี้

น้ำเป็นที่รู้กันว่ามีโครงข่ายที่สลับซับซ้อนของการติดต่อสื่อสารที่อ่อนแอซึ่งเป็นแนวทางที่รู้จักกันในชื่อพันธบัตรไฮโดรเจน ตรงเวลาแทบศตวรรษมีความรู้สึกว่ากลไกสำหรับการขนส่งน้ำของ H + รวมทั้ง OH? ไอออนเป็นภาพสะท้อนของแต่ละอื่นๆ- เช่นเดียวกันทุกวิธีทางเว้นเสียแต่แนวทางของพันธบัตรไฮโดรเจนที่เกี่ยวเนื่องในวิธีการ

ปัจจุบันนี้แบบจำลองด้านทฤษฎีที่ล้ำยุครวมทั้งการเลียนแบบด้วยคอมพิวเตอร์พยากรณ์ความไม่พอดีเบื้องต้นในกลไกพวกนี้ ถ้าเกิดถูกความไม่ทัดเทียมนี้เป็นสิ่งซึ่งสามารถใช้ประโยชน์ได้สำหรับการใช้งานที่ไม่เหมือนกันโดยการตัดเย็บระบบเพื่อเกื้อหนุนไอออนหนึ่งเหนืออีกทางหนึ่ง

หลักฐานการทดสอบของกระบวนการทำนายทางด้านทฤษฎียังไม่สามารถที่จะชี้แจงได้เพราะว่าความยากแค้นสำหรับเพื่อการพิจารณาทั้งสองประเภทของไอออนิกโดยตรง การทดสอบที่ไม่เหมือนกันได้ให้เฉพาะ glimpses ของความไม่สมมาตรที่คาดคะเนไว้เพียงแค่นั้น

กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยนิวยอร์กซึ่งนำโดยศ.จ. Alexej Jerschow รวมทั้ง Emilia Silletta ซึ่งเป็นเพื่อนปริญญาเอก NYU รวมทั้ง Mark Tuckerman ศ.จ.วิชาเคมีรวมทั้งเลขคณิตที่ NYU ได้คิดค้นการทดสอบใหม่สำหรับเพื่อการเอาอย่างความไม่เสมอภาคนี้ กรรมวิธีการทดสอบเกี่ยวพันกับการระบายความร้อนลงสู่อุณหภูมิที่เรียกว่าความหนาแน่นสูงสุดซึ่งความไม่สมมาตรคาดว่าจะมีความเด่นชัดเยอะที่สุดก็เลยทำให้สามารถตรวจได้ให้ละเอียด

เป็นที่รู้กันทั่วๆไปว่าน้ำแข็งลอยตัวอยู่ในน้ำและก็ทะเลสาบแข็งจากข้างบน เพราะโมเลกุลของน้ำใส่ลงในองค์ประกอบที่มีความหนาแน่นต่ำยิ่งกว่าน้ำของเหลวซึ่งเป็นปรากฎการณ์ของคุณลักษณะที่แตกต่างจากปกติของน้ำความหนาแน่นของน้ำในตัวจะมากขึ้นสูงยิ่งกว่าจุดที่ทำให้เป็นน้ำแข็งรวมทั้งถึงจุดสุดยอดลำดับที่สี่องศาเซลเซียส (39 องศาเซลเซียส ฟาเรนไฮต์), อุณหภูมิที่เรียกว่าของความหนาแน่นสูงสุด; ไม่เหมือนกันในความหนาแน่นนี้ทำให้เห็นว่าของเหลวอยู่ใต้น้ำแข็งเสมอ

คณะทำงานได้ใช้กรรมวิธีการสะท้อนด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (ขั้นตอนการเดียวกันนี้เป็นทางการหมอสำหรับการถ่ายรูปด้วยคลื่นสนามไฟฟ้า) เพื่อชี้ให้เห็นว่าความต่างของอายุขัยของทั้งคู่ไอออนถึงค่าสูงสุด (อายุการใช้งานที่มากขึ้น การขนส่งช้าลง) การเน้นความต่างของอายุการใช้งานทำให้ความไม่พอดีแปลงเป็นเรื่องที่เด่นชัด

ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้าที่ผ่านมาน้ำมีอะตอมออกสิเจนหนึ่งตัวรวมทั้งอะตอมของไฮโดรเจนสองอะตอม แม้กระนั้นอะตอมของไฮโดรเจนเป็นโมเลกุลที่ค่อนข้างจะเคลื่อนแล้วก็สามารถกระโจนจากโมเลกุลหนึ่งไปสู่อีกดวงหนึ่งได้และก็นี่เป็นผู้กระทำระกระโดดซึ่งทำให้ทั้งสองแบบของไอออนิกเขยื้อนได้ในน้ำ

สำหรับเพื่อการหาคำชี้แจงเกี่ยวกับลักษณะที่สังกัดอุณหภูมินักค้นคว้าได้มุ่งความพึงพอใจไปที่ความเร็วสำหรับในการกระโจนดังที่กล่าวมาแล้วข้างต้น