Молекулы воды, расположенные между двух мембран или в нанополостях — распространенное явление. Оно встречается в живых организмах или в геологических формациях. Но ведет себя такая вода совсем не так, как та, которая течет из крана.

До сих пор трудности изучения фаз воды в наномасштабе мешали полноценному пониманию ее свойств. Однако команда ученых из Кембриджа применила передовые компьютерные технологии и смогла с беспрецедентной точностью предсказать диаграмму фазового равновесия слоя толщиной в одну молекулу.

Ученые обнаружили, что молекулы воды, вынужденные сохранять такую толщину, проходят через несколько фаз, включая «гексатическую» и «суперионную» фазы, пишет Phys.org. В гексатической вода ведет себя как нечто среднее между жидким и твердым телом. В суперионной фазе, которая возникает при высоком давлении, вода начинает проводить протоны сквозь лед примерно так же, как в проводнике движется ток электронов.

Понимание поведения воды в наномасштабе имеет большое значение для многих новых технологий. Успех многих видов терапии зависит от реакции воды, находящейся в крошечных полостях организма. Развитие качественных электролитов для аккумуляторов, систем опреснения и транспорта тоже связано с физикой воды. Новый подход позволяет исследовать однослойную воду с недостижимой ранее точностью.

В прошлом году физики доказали экспериментально то, что было предсказано 20 лет назад в теории. Оказывается, электроны могут формировать в сверхпроводниках не только пары, но и четверки.