باحثون يتوصلون لتجميد الماء عند درجة الغليان

باحثون يتوصلون لتجميد الماء عند درجة الغليان



اكتشف باحثون من معهد ماساتشوستس للتقنية الأميركي أن الماء المحصور داخل أنابيب كربون نانوية بإمكانه فعليا التجمد عند درجة حرارة عالية تتسبب في الوضع الطبيعي بوصوله إلى حالة الغليان.
ورغم أن الأبحاث السابقة طالما أظهرت أن درجتي غليان وتجمد الماء تتغيران عندما يحصر في حيز صغير، لكن هذه التغيرات في الحرارة كانت تتراوح غالبا حول عشر درجات مئوية، وذلك قبل أن تدخل أنابيب الكربون النانوية في الاختبار. تشبه أنابيب الكربون النانوية في بنيتها الأنابيب العادية لكن قطرها يقاس بالنانومتر الذي يعادل جزءا من مليون جزء من الميليمتر، أو أصغر بنحو مئة ألف مرة من قطر شعرة الإنسان. وأنابيب الكربون النانوية التي استخدمت خلال تجارب معهد ماساتشوستس قطرها أكبر قليلا فقط من عرض عدد قليل من جزيئات الماء. ولأن الماء المحصور ضمن أنابيب الكربون النانوية يمكنه الوصول إلى حالة تجمد صلبة في درجة حرارة أعلى بكثير من الأوعية الأخرى، فإن هذا الاكتشاف قد يقود إلى ابتكارات مثل أسلاك مليئة بالجليد توجد ضمن درجة حرارة الغرفة.
ولفهم كيف تتصرف جزيئات الماء عند حصرها في حيز صغير مثل هذا فإن فريق البحث المكون من خمسة أفراد استخدم أنابيب كربون نانوية مختلفة الأقطار، مشيرين إلى أن اختلاف طفيف في الحجم يُترجم إلى مراحل تغير مختلفة في نقاط درجة التجمد. فأنابيب النانو التي تتراوح أقطارها بين 1.05 نانومتر و1.06 نانومتر نتج عنها اختلاف بعشرات درجات الحرارة حول نقطة التجمد الظاهرية، الأمر الذي أثار دهشة فريق البحث الذي نشر نتائجه مؤخرا في دورية "نيتشر نانوتكنولوجي".