مجلة عالم التكنولوجيا
مجلة تكنولوجية شاملة

دراسة: الماء له حالتان مختلفتان من السوائل

أثبت فريق دولي من العلماء أن الماء، أحد اللبنات الأساسية للحياة، يمكن أن يوجد في حالتين مختلفتين من السوائل.

توضح الدراسة، التي نُشرت في “مجلة Science” العلمية، النتائج التي يمكن أن تساعد في شرح بعض الخصائص الفريدة للمياه التي تجعلها مختلفة تمامًا عن السوائل الأخرى.

تحدث الحالة “السائلة” المعتادة للماء التي نعرفها عند درجات الحرارة العادية (حوالي 25 درجة مئوية). بينما أظهرت الدراسة الجديدة، التي قادها “أندرس نيلسون”؛ أستاذ الفيزياء الكيميائية بجامعة ستوكهولم، أن الماء في درجات حرارة منخفضة (حوالي -63 درجة مئوية) موجود في حالتين منفصلتين من السوائل.

إن حالتي الماء السائلة التي أبرزهتهما الدراسة، هي سائل منخفض الكثافة عند ضغوط منخفضة، وسائل عالي الكثافة عند ضغوط عالية. الحالتان المختلفتان لهما خصائص مختلفة بشكل ملحوظ وتختلفان بنسبة 20% في الكثافة.

وتشير النتائج الجديدة إلى أنه في ظروف محددة للغاية، يجب أن يتواجد الماء في الواقع كسائلين غير قابلين للامتزاج، مفصولين بواجهة رقيقة مماثلة، على غرار الطريقة التي يتصرف بها السائل عند مزجه بالماء.

واستخدم الفريق التجارب المعقدة والمحاكاة الحاسوبية لإثبات نظرية حالتين سائلتين من الماء. وكانت التجارب تشبه الخيال العلمي، معقدة للغاية؛ بحيث لا يمكن قراءة بعض القيم إلا باستخدام محاكاة الكمبيوتر.

وأوضح “نيكولاس جيوفامباتيستا”؛ الأستاذ في جامعة مدينة نيويورك، والذي عمل على الدراسة، في بيان صحفي: “تم اقتراح إمكانية وجود الماء في حالتين سائلتين مختلفتين منذ حوالي 30 عامًا، بناءً على النتائج التي تم الحصول عليها من محاكاة الكمبيوتر”.

وأضاف ” جيوفامباتيستا “: “كانت هذه الفرضية من أهم الأسئلة في كيمياء وفيزياء الماء، وهي سيناريو مثير للجدل منذ بداياتها؛ وذلك لأن التجارب التي يمكنها الوصول إلى حالتي السائل في الماء كانت صعبة للغاية بسبب ما يبدو أنه لا مفر منه وهو تكوين الجليد في الظروف التي يجب أن يتواجد فيها السائلان”.

ونظرًا لأن الماء ضروري لحياتنا والعديد من التقنيات والعلوم التي نعتمد عليها؛ فإن اكتشاف حالتين منفصلتين من الماء يمكن أن يؤثر في العديد من التطبيقات العلمية والهندسية. يقول فريق الباحثين إن النتائج الجديدة التي توصلوا إليها حفزتهم على بدء دراسات جديدة في البحث عن التطبيقات المحتملة.

المصدر:
Interestingengineering: Water Has Two Different Liquid States, Study Finds

اقرأ أيضًا:

ابتكار رذاذ مغناطيسي يحوّل الأشياء لروبوتات صغيرة تتنقل في الجسم

الرابط المختصر :

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.