Nonostante la sua disponibilità generale, l'acqua nasconde ancora molte proprietà sorprendenti. E una di queste proprietà è stata recentemente scoperta dai ricercatori del Massachusetts Institute of Technology. Il fatto è che l'acqua posta in minuscoli nanotubi può congelare anche a temperature elevate.
La scoperta è stata una vera sorpresa per il team di chimici industriali, il professor Michael Strano, che ha sperimentato il passaggio dell'elettricità attraverso l'acqua in nanotubi.
"Abbiamo notato cambiamenti inaspettati in alcuni calcoli e abbiamo scoperto che questi cambiamenti erano il risultato del riscaldamento", spiega Lee Drakhuschuk, coautore dell'articolo che descrive la scoperta.
"Avendo iniziato a cambiare sistematicamente la temperatura, ci siamo resi conto che i cambiamenti sono accompagnati dall'effetto di una transizione di fase dello stato dell'acqua nei nanotubi da liquido a solido".
I ricercatori hanno deciso di testare questo comportamento, ma sono rimasti sorpresi nello scoprire quanto sembrasse strano. A temperature di almeno 105 gradi Celsius (che è al di sopra del punto di ebollizione dell'acqua), il liquido nei loro nanotubi si è congelato. Questa direzione della transizione di fase è stata estremamente sorpresa dagli scienziati.
Tuttavia, i misteri non finiscono qui. Ad esempio, gli scienziati non comprendono appieno come l'acqua possa filtrare attraverso i nanotubi. Il fatto è che i nanotubi sono spessi solo poche molecole d'acqua e, allo stesso tempo, hanno inizialmente proprietà idrorepellenti. Tuttavia, riempirli d'acqua non è stato affatto difficile.
“Nella maggior parte dei casi, l'acqua può penetrare da sola nei nanotubi di carbonio. In misura maggiore o minore, il processo è simile a come l'acqua viene assorbita nella carta o in altre sostanze porose, ma tenendo conto di una scala notevolmente ridotta. Tuttavia, in questo caso, dobbiamo aprire i "tappi" dei nanotubi - ognuno di essi ha un cappuccio naturale alle estremità ", afferma Drakhuschuk.
Oltre ad aumentare la nostra conoscenza delle proprietà dell'acqua, questa scoperta potrebbe essere di notevole importanza pratica. A causa della loro caratteristica di rimanere in uno stato solido stabile, anche con variazioni di temperatura significative, questi nanotubi riempiti d'acqua potrebbero essere usati, ad esempio, come "fili di ghiaccio" che agirebbero come percorsi efficienti per il trasferimento di protoni. Come sapete, l'acqua conduce i protoni 10 volte meglio di altre sostanze e materiali conduttivi.
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NIKOLAY KHIZHNYAK
