В вопросе о переходе воды в особое стеклянное состояние, кажется, поставлена точка

Быстрое охлаждение воды или сжатие льда могут превратить обычную H₂O в экзотическое вещество, которое прозрачностью, хрупкостью, твердостью и блеском напоминает стекло.

В отличие от обычного льда, знакомого каждому из нас, стеклоподобная структура не имеет высокоорганизованной кристаллической структуры, а состоит из молекул, расположенных случайным образом. Ученые изучают «водяное стекло» уже несколько десятилетий, однако до сих пор точная температура, при которой вода приобретает стеклоподобные свойства, остается предметом жарких споров. Все дело в том, что в лаборатории сложно создать чистую стеклянную воду. Между тем, понимание свойств воды имеет важное значение, например, для астробиологи, поскольку существование жизни зависит от присутствия жидкой воды.

Ученые из Института физико-химических процессов (CNR-IPCF, Италия) утверждают, что они поставили точку в спорах по поводу температуры превращения воды в стекло. В отличие от предыдущих экспериментов, в которых ученые пытались непосредственно измерить температуру перехода воды в стекло, представители CNR подошли к этому вопросу с другой стороны и тщательно изучили динамику воды. Исследователи обратили внимание на поведение воды в большом объеме и на наноуровне при высоких и низких температурах, объединив свои собственные экспериментальные результаты с 15-летними исследованиями коллег.

Итальянские ученые также измерили температуру превращения воды в стекло и изучили поведение молекул воды, смешанных с другими веществами. В результате удалось установить верхнюю и нижнюю границы, в которых вода превращается в стекло и выяснить самую точную на сегодняшний день температуру перехода чистой воды в стекло: она равна приблизительно 136 градусам Кельвина (-137 по Цельсию).

Авторы открытия подчеркивают, что их работа полностью поддерживает традиционные взгляды на превращение воды в стекло и опровергает последние утверждения о переходе при температуре выше 160 градусов Кельвина (-113 по Цельсию).

Исследования ученых из CNR могут найти применение в технологиях, связанных с криоконсервацией биологических материалов, а также в изучении воды в кометах и на поверхности других планет.

Источник(и):

1. Cnews