Так выглядели условия опыта. Вода зажата между поверхностью и наконечником атомного микроскопа, но может свободно вытекать с боков.
Исследователи из технологического института Джорджии установили, что при прохождении канала, диаметром менее двух нанометров вода показывает заметно иные свойства, нежели в более свободных условиях.
Измерение свойств воды ученые проводили при помощи атомного силового микроскопа, кремниевый наконечник которого и создавал одну из стенок канала.
Наконечник сжимал воду с определенным усилием. А ответное воздействие со стороны воды на наконечник показало, что в столь стесненных условиях (при зазоре примерно в 1-1,5 нанометра) вода ведет себя как патока.
По мере медленного сжатия воды производимая ею отталкивающая сила колебалась, что ученые интерпретировали как формирование слоев из молекул воды.
Фактически, в вертикальном направлении вода вела себя как твердое тело, создавая организованные слои, параллельные поверхности наконечника микроскопа.
Одновременно с этим в горизонтальной плоскости подвижность, свойственная жидкости, сохранялась. Но при этом вязкость воды увеличивалась в 10 тысяч раз, что показало прямое измерение боковых сил.
Узи Ландман, один из авторов работы, сравнил поведение воды в таких условиях с некоторыми фазами жидких кристаллов. Он же отметил, что хотя ряд работ предсказывал, что вода, ограниченная каналами нанометровых размеров, должна оставаться обычной водой, данный опыт показал, что это не так.
Что интересно, результаты нынешних замеров совпали с теоретическими выкладками, ранее выполненными самим же Ландманом.
Авторы работы также установили, что столь драматичное увеличение вязкости происходит, когда воду сжимают на гидрофильной поверхности. На гидрофобном покрытии эффект также наблюдался, но куда более слабый.
Результаты опыта помогут ученым в ряде биологических и фармацевтических исследований, полагают специалисты Georgia Tech, а кроме того, опыт показывает, что в масштабе нанометров вода может служить превосходной смазкой, что может пригодиться при разработке наномашин. Об этом сообщает "MEMBRANA".
