Home » Știință » Oamenii de știință au analizat comportamentul unic al apei restrânse. Ce au descoperit?

Oamenii de știință au analizat comportamentul unic al apei restrânse. Ce au descoperit?

Oamenii de știință au analizat comportamentul unic al apei restrânse. Ce au descoperit?
Foto: Namiki et al., Journal of the American Chemical Society, 2025
Publicat: 25.09.2025

Deși este una dintre cele mai familiare substanțe de pe Pământ, apa încă ascunde numeroase mistere pe care oamenii de știință încearcă să le dezlege. Un astfel de mister este comportamentul unic al apei restrânse.

Care este comportamentul unic al apei restrânse? Atunci când este restrânsă în spații extrem de mici, precum în anumite proteine, minerale sau nanomateriale artificiale, apa se comportă complet diferit față de forma ei obișnuită, lichidă. Aceste efecte ale restrângerii sunt esențiale pentru multe procese naturale și tehnologice, de la transportarea ionilor prin membrane celulare până la funcționarea sistemelor nanofluidice.

Unul dintre cele mai fascinante, dar puțin înțelese stări ale apei restrânse este „starea de pretopire” („premelting state”). În această fază unică, apa se află simultan la limita dintre îngheț și topire, sfidând clasificările simple de lichid sau solid. Studierea acestei stări a fost dificilă, întrucât metodele obișnuite, precum difracția cu raze X, nu surprind mișcările ultrarapide ale hidrogenului și ale moleculelor individuale de apă.

Cercetătorii vor să înțeleagă comportamentul unic al apei restrânse

Un studiu condus de profesorul Makoto Tadokoro, împreună cu lectorul Fumiya Kobayashi și doctorandul Tomoya Namiki, de la Universitatea de Științe din Tokyo (Japonia), a reușit să aducă noi clarificări.

Publicat în Journal of the American Chemical Society, studiul descrie modul în care echipa a folosit spectroscopia statică de rezonanță magnetică nucleară a deuteriului pentru a observa dinamica ierarhică a apei aflate în nanoporii hidrofili ai unui cristal molecular, reușind să caracterizeze pentru prima dată starea de pretopire.

comportamentul unic al apei restrânse
Foto: Namiki et al., Journal of the American Chemical Society, 2025

Cercetătorii au produs cristale hexagonale cu canale cvasi-unidimensionale de aproximativ 1,6 nanometri diametru, umplute cu apă grea (D₂O). Analiza spectrelor NMR a arătat existența unei structuri ierarhice în trei straturi ale apei, cu interacțiuni și mișcări distincte, diferite de cele din gheața obișnuită. În timpul încălzirii controlate, s-a observat o tranziție către starea de pretopire: un amestec paradoxal dintre straturi înghețate și molecule de apă cu mobilitate rapidă, asemănătoare lichidului.

La ce va fi folosită descoperirea?

Măsurătorile au arătat că moleculele își păstrau pozițiile fixe, ca într-un solid, dar rotația lor era extrem de rapidă, aproape ca în apa lichidă. Această descoperire aduce o nouă perspectivă asupra modului în care apa se comportă în condiții extreme și oferă indicii cruciale pentru înțelegerea proceselor biologice și tehnologice unde apa are un rol cheie, scrie EurekAlert.

Pe viitor, rezultatele ar putea avea aplicații practice, de la stocarea gazelor energetice precum hidrogenul și metanul, la dezvoltarea unor materiale pe bază de apă mai sigure și mai ieftine. Controlarea proprietăților de îngheț ale apei ar putea duce la noi structuri utile în tehnologie și mediu.

În concluzie, studiul demonstrează că chiar și o substanță aparent banală, precum apa, ascunde secrete fundamentale ce încă așteaptă să fie descoperite.

Vă recomandăm să citiți și:

Cercetătorii au creat un diamant cu 50% mai dur decât cele de pe Pământ

Test de cultură generală. De ce unele metale sunt mai conductive decât altele?

Iată cum magneții i-ar putea ajuta pe exploratorii planetei Marte

Oamenii de știință au descoperit că gheața produce electricitate atunci când este îndoită sau întinsă

Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș este blogger începând cu anul 2009, având experiență și în domeniile publicitate și jurnalism. Este pasionat de marketing și de tehnologie, dar cel mai mult îi place să știe lucruri, motiv pentru care a fost atras de Descopera.ro. citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Care este orașul din lume în care este ilegal să mori?
Care este orașul din lume în care este ilegal să mori?
Una dintre cele mai iubite brânzeturi din lume, în pericol din cauza valurilor de căldură
Una dintre cele mai iubite brânzeturi din lume, în pericol din cauza valurilor de căldură
Republica Moldova primește 120 de milioane de euro de la Uniunea Europeană
Republica Moldova primește 120 de milioane de euro de la Uniunea Europeană
Emmanuel Macron avertizează țările europene că strategiile militare separate sunt o „absurditate”
Emmanuel Macron avertizează țările europene că strategiile militare separate sunt o „absurditate”
Rocile străvechi dezvăluie elementul care a influențat masiv Pământul în urmă cu 3,1 miliarde de ani
Rocile străvechi dezvăluie elementul care a influențat masiv Pământul în urmă cu 3,1 miliarde de ani
Pentru prima dată, cercetătorii au văzut cum s-a „născut” o bucată din scoarța oceanică a Pământului
Pentru prima dată, cercetătorii au văzut cum s-a „născut” o bucată din scoarța oceanică a Pământului
Un super-prădător din Africa stârnește mai multă frică decât „regele junglei”
Un super-prădător din Africa stârnește mai multă frică decât „regele junglei”
Un nasture găsit pe un câmp s-a dovedit a fi o monedă rară din timpul ultimului rege viking al Norvegiei
Un nasture găsit pe un câmp s-a dovedit a fi o monedă rară din timpul ultimului rege viking al Norvegiei
Poate sunetul să reducă stresul? Cum începe industria auto să folosească neuroștiința pentru experiențe de călătorie mai relaxante
Poate sunetul să reducă stresul? Cum începe industria auto să folosească neuroștiința pentru experiențe de călătorie ...
Oamenii de știință au descoperit cheia pentru prevenirea unei extincții în masă
Oamenii de știință au descoperit cheia pentru prevenirea unei extincții în masă
Cele mai reci stele din galaxie ar putea fi, de fapt, megastructuri extraterestre
Cele mai reci stele din galaxie ar putea fi, de fapt, megastructuri extraterestre
Un medicament injectabil pentru bronzare ar putea face mult mai mult rău decât bine
Un medicament injectabil pentru bronzare ar putea face mult mai mult rău decât bine
Cercetătorii au descoperit ce se ascunde în spatele celor mai întunecate impulsuri ale oamenilor
Cercetătorii au descoperit ce se ascunde în spatele celor mai întunecate impulsuri ale oamenilor
Test de cultură generală. Din ce sunt făcuți atomii?
Test de cultură generală. Din ce sunt făcuți atomii?
Optica cuantică ar putea transforma un fenomen vizual rar într-un test de vedere
Optica cuantică ar putea transforma un fenomen vizual rar într-un test de vedere
Zelenski anunță una dintre cele mai importante schimbări politice din Ucraina din ultimul an
Zelenski anunță una dintre cele mai importante schimbări politice din Ucraina din ultimul an
Germania finanțează achiziția a 50.000 de drone de atac pentru Ucraina
Germania finanțează achiziția a 50.000 de drone de atac pentru Ucraina
BMW acuză Rusia că fabrică mașini la uzina din Kaliningrad fără permisiunea sa
BMW acuză Rusia că fabrică mașini la uzina din Kaliningrad fără permisiunea sa