Об удивительных свойствах воды

Сверхчистая вода может оставаться жидкой до –48 градусов по Цельсию, а затем она превращается в «промежуточный лед» – субстанцию, не обладающую ни свойствами льда, ни свойствами воды, показали американские ученые. Это новая глава в истории необычайных свойств воды, многим из которых жизнь на Земле обязана своим существованием.

Наверное, нет на свете более странной, более противоречивой жидкости, чем обычная вода. Она постоянно ведет себя не так. Превращаясь в лед при понижении температуры, она не увеличивает, а уменьшает свою плотность. Таким образом, лед не опускается на дно, а всплывает, давая возможность всему многообразию животных и растений водных экосистем переживать зиму. Ту же строптивость она проявляет в отношении и других своих качеств – таких, например, как сжимаемость и теплоемкость. Химически молекула воды издевательски проста – два атома водорода и один атом кислорода. Однако за счет химических (водородных) связей эти молекулы могут соединяться в 16 различных кристаллических структур, чем, собственно, и объясняются (или должны объясняться) все водяные странности.

Особенно таинственным представляется поведение так называемой «сверхохлажденной» воды.

Если вода очень чистая и не имеет в своем составе примесей, неоднородностей, которые стали бы «зернами кристаллизации», то в жидком состоянии она может находиться при температурах намного ниже нуля.

Однако при достижении некоего критического значе ... Читать дальше »

Уникальное свойство покрытия из нанотрубок

Плёнки нитрида бора обладают гидрофильными свойствами и хорошо смачиваются водой, в то время как покрытия на основе нанотрубок, изготовленных из того же материала, наоборот, проявляют гидрофобные свойства. Каким образом материал, который в обычном состоянии прекрасно смачивается водой, становится водоотталкивающим? На этот вопрос отвечают российские учёные в своей работе, опубликованной в последнем номере журнала «Российские нанотехнологии».

Разработка покрытий с высокими гидрофобными свойствами имеет огромное практическое значение. Такие водоотталкивающие покрытия помогут эффективно бороться с коррозией, создавать самоочищающиеся поверхности и предотвращать обледенение различных частей машин и конструкций. В общем случае смачиваемость материала водой зависит от его поверхностной энергии: чем меньше поверхностная энергия материала, тем хуже он пропитывается водой. Капельки воды на гидрофобной поверхности, обладающей низкой поверхностной энергией, стремятся принять форму идеальной сферы и без труда скатываются с неё, тогда как на гидрофильной, у которой поверхностная энергия высокая, вода равномерно растекается по площади.

Однако в последние годы появились работы, в которых говорится о возможности создания супергидрофобных покрытий на основе материалов с высокой поверхностной энергией. Из подобного материала состоит и исследованное учёными Института физической химии и электрохимии имени А. Н. Фрумкина покрытие на основе нанотрубок нитрида бора. Бор-нитридные нанотрубки считаются материалом, ... Читать дальше »