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
Un meteorit marțian rar păstrează indicii nemaivăzute despre interiorul Planetei Roșii
Un meteorit marțian rar păstrează indicii nemaivăzute despre interiorul Planetei Roșii
Dușul rece înainte de culcare te răcorește sau nu?
Dușul rece înainte de culcare te răcorește sau nu?
Cititorii preferă poveștile scrise de oameni, dar le consideră mai bune pe cele generate de AI
Cititorii preferă poveștile scrise de oameni, dar le consideră mai bune pe cele generate de AI
Un studiu, în premieră, dezvăluie că doar o oră în plus de somn îi ajută pe studenți să aibă note mai bune
Un studiu, în premieră, dezvăluie că doar o oră în plus de somn îi ajută pe studenți să aibă note mai bune
Un obicei zilnic simplu ar putea ameliora durerea și depresia, arată un studiu
Un obicei zilnic simplu ar putea ameliora durerea și depresia, arată un studiu
În ce țară sunt cei mai agresivi șoferi? Mare atenție dacă planificați vacanțe în aceste locuri!
În ce țară sunt cei mai agresivi șoferi? Mare atenție dacă planificați vacanțe în aceste locuri!
Ce efect ar putea avea cafeaua împotriva cancerului mamar? Iată ce au descoperit oamenii de știință!
Ce efect ar putea avea cafeaua împotriva cancerului mamar? Iată ce au descoperit oamenii de știință!
Locul din lume în care locuitorii nu-și încuie ușile. Care este motivul?
Locul din lume în care locuitorii nu-și încuie ușile. Care este motivul?
Ziua în care a început să fie ridicat un simbol al Războiului Rece
Ziua în care a început să fie ridicat un simbol al Războiului Rece
Cum au reușit fanii filmului Harry Potter să devieze un proiect de milioane de lire și, mai ales, care a fost motivul?
Cum au reușit fanii filmului Harry Potter să devieze un proiect de milioane de lire și, mai ales, care a fost motivul?
UE s-ar putea extinde după 13 ani de pauză. Ce țară este foarte aproape de aderare?
UE s-ar putea extinde după 13 ani de pauză. Ce țară este foarte aproape de aderare?
România este singura țară din Uniunea Europeană care reduce investițiile în cercetare. Cine a avut cea mai mare creștere?
România este singura țară din Uniunea Europeană care reduce investițiile în cercetare. Cine a avut cea mai mare creștere?
Ar trebui sau nu să avem încredere în sfaturile financiare primite de la AI? Iată ce spun experții!
Ar trebui sau nu să avem încredere în sfaturile financiare primite de la AI? Iată ce spun experții!
Deținerea unui câine ar putea avea efecte surprinzătoare asupra sănătății copiilor, indică un studiu
Deținerea unui câine ar putea avea efecte surprinzătoare asupra sănătății copiilor, indică un studiu
Cerceii Penelopei din „Odiseea”. Povestea bijuteriilor care au readus la viață eleganța Greciei antice
Cerceii Penelopei din „Odiseea”. Povestea bijuteriilor care au readus la viață eleganța Greciei antice
De ce păduchele de lemn este unul dintre cele mai importante viețuitoare ale grădinilor?
De ce păduchele de lemn este unul dintre cele mai importante viețuitoare ale grădinilor?
Calul troian, misterul pe care nici Homer nu l-a explicat. Ce cred astăzi arheologii
Calul troian, misterul pe care nici Homer nu l-a explicat. Ce cred astăzi arheologii
Ce mâncau grecii din vremea lui Ulise? Dacă ai fi fost invitat la masa lui Ulise, ce ai fi găsit în farfurie
Ce mâncau grecii din vremea lui Ulise? Dacă ai fi fost invitat la masa lui Ulise, ce ai fi găsit în farfurie