Savanţii au creat ''gheaţă superionică'', o substanţă care este un solid şi un lichid în acelaşi timp

Cercetătorii de la Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) din California au descoperit un nou tip de apă îngheţată numită apă superionică, care este atât un solid cât şi un lichid. Descoperirea ne poate ajuta să înţelegem mai multe despre cea mai versatilă substanţă pe care o cunoaştem (apa) şi, de asemenea, are potenţialul de a schimba modul în care definim termenii solid şi lichid, constatându-se că graniţa dintre cele două stări de agregare nu este atât de evidentă pe cât se credea.

Ideea de apă superionică a existat de câteva decenii şi se crede că există în mantalele giganţilor gazoşi Uranus şi Neptun. Până acum, nimeni nu a putut să îi dovedească existenţa într-un experiment, relatează Science Alert.

Oamenii de ştiinţă au putut produce apă superionică dintr-un anumit tip de gheaţă sub presiune ridicată şi cu ajutorul unei serii de lasere puternice. Aceste condiţii nu există în mod natural pe Terra.

Moleculele de apă sunt realizate din doi atomi de hidrogen legaţi în forma literei V cu un atom de oxigen. Forţele slabe dintre atomii moleculei devin evidente atunci când se răcesc, ducând la distanţarea dintre ele atunci când îngheaţă.

În apa superionică, căldura intensă dezintegrează legăturile dintre atomii moleculei de apă, lăsând în urmă o structură solidă cristalină de atomi de oxigen şi un flux de nuclei de hidrogen sau ioni printre atomii de oxigen - starea solidă şi cea lichidă coexistând în aceeaşi substanţă.

„Este o stare bizară a materiei”, a precizat Marius Millot pentru The New York Times.

Prima fază a fost de a supune apa la o presiune de un milion de ori mai mare decât cea normală întâlnită pe Pământ, cu ajutorul a două straturi de diamante, ducând la crearea unui tip special de gheaţă numit gheaţa VII, substanţă care rămâne solidă la temperatura camerei.

Apoi, într-un alt laborator, gheaţa a fost bombardată cu unde-şoc de laser care au durat 10-20 de părţi dintr-un miliard dintr-o secundă, generând, cu ajutorul acestor condiţii extreme simulate în laboratoare, apa superionică.

Noua descoperire îi poate ajuta pe oamenii de ştiinţă să explice câmpurile magnetice descentrate ale planetelor Uranus şi Neptun, o discrepanţă despre care se crede că apare din cauza gheţii superionice din manta.

De asemenea, acesta reprezintă un exemplu important cu privire la modul de reacţie al moleculelor sub condiţii extreme de presiune şi temperatură şi poate ajuta la crearea unor noi materiale cu proprietăţi specifice.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Fizicienii au descoperit o nouă stare de agregare a apei

Un mare pas făcut în fizică! Legăturile de hidrogen au fost observate direct pentru prima dată

O nouă formă de hidrogen a fost creată, iar aceasta este spectaculoasă

A fost descoperită o reacţie subatomică mult mai puternică decât cea produsă de o bombă cu hidrogen