Bilim adamları ilk kez buz kristallerinin 90 su molekülünden oluşabileceğini belirlediler. Bununla birlikte, bu çok küçük kristaller kararlı değildir ve amorf ve kristal formları arasında sürekli olarak gidip gelirler.
Göttingen (Almanya). Su, dünyadaki tüm yaşam için gerekli olmasına rağmen, madde bugün hala bilim adamlarını şaşırtıyor ve Antarktika üzerinde eksi 25 santigrat derecede bile buza dönüşmeyen yağmur veya suyun sıvı kalmasını sağlayan bir nanomalzeme gibi düzenli olarak yeni keşiflere yol açıyor. eksi 263 santigrat derecede bile. Ayrıca fizik , suyun kare kafesler, kafes şeklindeki kristaller ve iyi bilinen altıgen buz kristali dahil olmak üzere en az 17 farklı kristal yapı oluşturabileceğini göstermiştir.
Ancak şimdiye kadar, bir buz kristalinin hangi sayıda su molekülünden oluşabileceği yalnızca tahmin edilebiliyordu. Göttingen Üniversitesi ve San Diego’daki California Üniversitesi’nden bilim adamları, Proceedings of the National Academy of Science dergisinde, suyun buz kristallerini oluşturabileceği moleküllerin sayısını araştırmak için kullanılan bir deneyi açıklayan bir araştırma makalesi yayınladılar.
Kızılötesi spektrometre ile gözlemlenen molekül birikimleri
Bu amaçla, moleküler birikimlerin hangi yapıyı oluşturduğunu belirlemek için dondurma sırasında çeşitli çok küçük miktarlarda su kızılötesi spektrometre yardımıyla gözlemlenmiştir. Bilim adamlarına göre, “Hala buzu oluşturabilen en küçük su kümeleri, 90 su molekülü içerir.” Az sayıda molekül içeren su birikintileri ya hiç donmaz ya da düzenli kristal yapı oluştuktan hemen sonra yeniden çözülür. Deney, ilk kez buz oluşumu için minimum su molekülü sayısını kesin olarak belirleyebildi.
Mini tek kristaller katı ve sıvı arasında değişir
90 ila 150 su molekülünden oluşan buz kristallerinin hal değiştirdiği ve kalıcı olarak donmuş halde kalmadığı da tesadüfen keşfedilmiştir. Bunun nedeni, bu çok küçük su kümelerinin bazı bölümlerinin sıvı ve kristal yapıları arasında sürekli gidip gelmesidir. Çalışma yazarlarının açıkladığı gibi, “bu küçük damlacıklardaki bu geçiş, makroskobik sudan ve günlük deneyimlerimizden çok farklı.”
Öte yandan, daha büyük miktarlarda su, kristal veya şekilsiz oldukları anlamına gelen farklı durumlara sahiptir. Çalışmanın ortak yazarı Thomas Zeuch, “tek tek parçacıkların salınımları yoluyla agrega hallerinin sıvı ve katı bir arada bulunması, 1980’lerden beri teorik olarak tahmin edilen, ancak deneysel olarak kanıtlanması zor olan bir olgu olmuştur” diye açıklıyor. Proteinlerde bulunan en küçük su kristallerinin salınımları da meydana gelebilir, bilim adamlarının keşfi, daha önce bu buz veya su durumunu hesaba katmayan biyolojik süreçlerle ilgili daha fazla araştırma üzerinde de bir etkiye sahip olabilir.