Nghiên cứu: Nước ở - 263 độ C nhưng vẫn không đóng băng!
bk9sw
2 nămBình luận: 45
Nghiên cứu: Nước ở - 263 độ C nhưng vẫn không đóng băng!
0 độ C, nước sẽ đóng băng nhưng các nhà nghiên cứu tại Thuỵ Sĩ lại có thể làm lạnh nước đến mức nhiệt độ - 263 độ C nhưng vẫn giữ được trạng thái lỏng.

Nước chuyển thành băng khi nó được làm lạnh đến 0 độ C, lúc này các phân tử trên bề mặt nước bắt đầu kết tinh và hiện tượng này lan ra với các phân tử gần đó, sau cùng là toàn khối nước bị đông cứng lại. Ở dạng băng, các phân tử nước được sắp xếp thành một cấu trúc lưới 3D, rất khác biệt so với trạng thái hỗn loạn của các phân tử nước thông thường khi ở dạng lỏng. Đây là một đặc tính khiến nước có thể chảy tự do.

Cover_lipidicmesophase.jpg
Vậy sẽ như thế nào nếu nước được làm lạnh ở mức nhiệt độ dưới đóng băng mà không hình thành các tinh thể băng? Các nhà vật lý và hoá học tại ETH Zurichđại học Zurich đã tìm ra một phương pháp mới để thực hiện điều này:

Lipidic mesophase (1).jpg
Mô hình 3D của lipidic mesophase.

Đầu tiên họ thiết kế và tổng hợp một dạng phân tử chất béo (lipid), từ đó tạo thành một vật liệu sinh học mềm có tên là lipidic mesophase. Trong vật liệu này, phân tử chất béo tự gom lại vào nhau và hình thành các lớp màng, hoạt động theo cơ chế tương tự phân tử chất béo tự nhiên. Những lớp màng này sau đó hình thành một mạng lưới các kênh vi mạch, đường kính chưa đến 1 nm.

Lipidic mesophase (2).jpg
Nước (màu xanh) nằm trong các kênh vi dẫn siêu nhỏ không thể kết tinh.
Do các kênh quá hẹp, nước không thể kết tinh nên các phân tử nước vẫn duy trì trạng thái hỗn loạn, chảy tự do dù được làm lạnh ở nhiệt độ siêu hàn. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng helium lỏng để làm lạnh một dung dịch nước có monoacylglycerol và vật liệu lipidic mesophase đến nhiệt độ - 263 độ C mà không khiến nước đóng băng. Qua thí nghiệm họ nhận thấy ở mức nhiệt độ gần 10 độ C ở -263 độ C tức chỉ cách 10 độ so với mức nhiệt độ 0 tuyệt đối (- 273 độ C = 0 độ Kelvin) thì hiện tượng kết tinh đã không xảy ra. Thông thường ở nhiệt độ này thì bề mặt nước sẽ kết tinh, hình thành một lớp giống như gương.

Giáo sư Raffaele Mezzenga đến từ phòng thí nghiệm thực phẩm và vật liệu mềm tại ETH Zurich cho biết: "Chìa khoá nằm ở tỉ lệ chất béo và nước." Tỉ lệ nước trong hỗn hợp sẽ quyết định mức nhiệt độ mà ở đó hình dạng hình học của lipidic mesophase thay đổi. Chẳng hạn như hỗn hợp chứa 12% nước (tính trên thể tích) thì cấu trúc mesophase sẽ thay đổi ở mức nhiệt độ - 15 độ C từ dạng mê cung hình khối sang dạng lamellar.

Nghiên cứu trên sẽ mở ra nhiều khả năng để tìm hiểu về cấu trúc và chức năng của các phân tử tự nhiên. Thêm vào đó nghiên cứu cũng có thể được ứng dụng trong các hoàn cảnh thực tế, chẳng hạn như ngăn nước đóng băng trên đường băng tại sân bay - một yếu tố gây ảnh hưởng đến an toàn hàng không.

Raffaele Mezzenga.jpg
Giáo sư Raffaele Mezzenga (phải).
Tuy nhiên, Mezzenga nói: "Nghiên cứu của chúng tôi không nhắm đến các ứng dụng kỳ lạ mà thay vào đó, chúng tôi muốn tập trung vào việc cung cấp cho các nhà nghiên cứu một công cụ mới, tạo sự thuận tiện khi họ nghiên cứu về cấu trúc phân tử ở nhiệt độ thấp mà không bị ảnh hưởng bởi các tinh thể băng."

Đây không phải là lần đầu tiên người ta có thể giữ nước ở trạng thái lỏng ở các mức nhiệt độ âm. Năm ngoái, các nhà khoa học tại Bệnh viện Massachusett đã nghĩ ra một kỹ thuật làm lạnh mới giúp đóng kín bề mặt nước bằng một loại dầu gốc hydrocarbon. Lớp seal này khiến nước không thể tiếp xúc với không khí, từ đó không thể kết tinh và họ đã có thể lưu trữ một mẫu nước lỏng ở nhiệt độ - 20 độ C.

Nguồn: ETH Zurich
i don'tcare
ĐẠI BÀNG
2 năm
Mình nhớ là phải có một dị vật ví dụ như hạt cát, vi trùng làm điểm tựa thì nước mới kết tinh thành băng rồi từ đó lan ra thành khối băng.
@SilverA Bạn mua 1 chai nước lọc rồi bỏ vào ngăn dông tủ lạnh ngày hôm sau lấy ra nó sẽ ko bị đông. Rồi bạn lấy tay búng nhẹ lên nắp nó sẽ đông từ trên đỉnh chai xuống đến đáy chai rất hay đấy. Tôi làm rồi
@i don'tcare Làm đá tủ lạnh hay thấy vụ này... 1 khay đá đông nhưng vẫn có nước bên trên và nước này ko bao giờ đông ngay cả khi bạn có để bao lâu trong tủ lạnh đi nữa
Vmemory
CAO CẤP
2 năm
@Thành Viên Dấu Tên Thấy trên Youtube nhiều mà chưa làm được
@Vmemory Bạn mua chai aqua hay lavi gì cũng dc mà phải mua chay ko lạnh nha, về để nhẹ nhàng vào tủ lạnh rồi sáng hôm sau nhẹ nhàng lấy ra là dc.
thông tin này thật ra đúng hay khong thì mình ko biết được nhưng nó khẳng định rằng thông tin vật lý mình đã học là không hoàn toàn chính xác 100% mf chỉ ở một số điều kiện nào đó.Vậy nên hãy luôn tìm tòi và nghi ngờ, mọi thứ đều có những cái gì đó bí mật ẩn bên trong rất đẹp mà dẫn dần chúng ta sẽ khám phá qua... mạng 😁
@vule123 Điều kiện lý tưởng => tưởng là có lý =))
97 Nam
ĐẠI BÀNG
2 năm
@vule123 khoa học thì không thể phủ nhận bạn ạ
nước KHÔNG NGUYÊN CHẤT thì có thể đóng băng ở nhiệt độ khác mà
longbc
CAO CẤP
2 năm
Khó hiểu quá
@longbc Nhiệt độ -273 độ C thì phân tử mọi vật chẤt ngừng chuyển động, vậy mà đạt được -263 độ thì quả là tài tình
Eti
ĐẠI BÀNG
2 năm
@longbc Mình cũng thấy vậy. Theo mình biết nước sẽ là HOH. Còn theo mô tả ở bài này, thì dung dịch tồn tại ở -263 *C kia phải gọi là nhũ tương chứ nhì (hoặc gần giống nhũ tương).
TrKirimaru
ĐẠI BÀNG
2 năm
Trong bài có chỗ 10 độ C phải sửa thành 10 độ K mới đúng
@TrKirimaru ko bác, ở 10 độ C thì nước đã bắt đầu kết tinh bề mặt rồi 😁 Cái này em bị ngu, đã nghiên cứu lại :D
@bk9sw Vụ 10 độ C này mới nghe, chỉ nghe trạng thái siêu lý tưởng của nước ở 3-4 độ C trước đây. Giờ thêm cái này nữa
@bk9sw Lạ nha. Ngoài bắc nhiều hôm mùa đông 8, 9 độ lạnh teo dái có thấy cái gì kết tinh đâu nhỉ?
Nero P
ĐẠI BÀNG
2 năm
@bk9sw Thật ra ko chỉ có nhiệt độ. Áp suất cũng ảnh hưởng đến trạng thái của nước, ví dụ như điểm ba của nước (triple point ở 0.01 °C và 0.006 atm) nước tồn tại cùng lúc cả 3 trạng thái (rắn, lỏng và hơi). Hay là "nước siêu tới hạn" hiện nay được ứng dụng rất nhiều
Làm gì có chuyện đó. Ở - 263 độ nước thành kim cương rồi ý. - 0 độ C thành đá uốngBia rồi. Chắc họ làm thủ thuật gì đó troll người xem cho vui câu like thôi
@daigiahungyen t nghĩ bác có thể chưa đc minh mẫn, vì người minh mẫn về mặt tâm lý sẽ ko tranh luận với 1 ô bị hâm 😁
@daigiahungyen Thế mới trước mình là trường hợp đặc biệt mà.
Lulu tetinh
ĐẠI BÀNG
2 năm
Đề tài Đề tài antifreeze của mình nghìn năm trước. Bây giờ đã đi xa quá rồi ˆ6
@Lulu tetinh Đc mấy điếu cần r bác 😁
lỡ đụng tay vào tí là cưa luôn quá
@congthanhgiong Nhảy ùm xuống tắm đi, thích thế còn gì
namnt321
ĐẠI BÀNG
2 năm
Đây là tác động vào nó để nó ko kết tinh, bình thường mà. Nước có thể không đóng băng ở âm vài chục độ, đó là hiện tượng nước siêu lạnh.
49879B70-5AA2-4A80-965D-43103759F7DD.gif
Như vậy người béo có tỷ lệ mỡ và nước thích hợp có thể đem trữ đông đến 1 thời điểm nào đó và hồi sinh
Đó chính là lý do tại sao người béo tập thể dục ra mồ hôi rất nhiều - mỡ giữ nước rất tốt =)
Bác hiểu sai rồi, chính là 10K đó, không phải 10°C.

Nguyên văn:
Absolute zero temp chính là "0 độ tuyệt đối" đó bác, ý của câu trên là ở nhiệt độ -263°C, nghĩa là khoảng 10 độ tuyệt đối (10K).
@Black Mamba thanks bác đã nhắc, e bỏ sót mấy yếu tố Absolute Zero, quá sai quá sai, đã sửa lại cho chính xác 😁
vok
TÍCH CỰC
2 năm
Tinhte viết về khoa học ngu quá vậy. Sai từ đầu đến cuối. Nhỏ không đi học lớn lên viết bài trên tinhte
Vmemory
CAO CẤP
2 năm
@vok Người ta sai như thế nào thì hãy chỉ ra. Chửi người khác không thể hiện được sự hiểu biết đâu, chỉ thể hiện được thiếu văn minh lịch sự
vok
TÍCH CỰC
2 năm
@Vmemory Nó sai từ cái tít cho tới hết nội dung bài thì sửa gì nữa cho mệt.
"0 độ C, nước sẽ đóng băng" ông mod học hết cấp 3 chưa mà phán câu chắc nịch vậy?
ông thấy nước sôi ở trên 100 độ C trong nồi áp suất chưa? việc nước đóng băng ở nhiệt độ khác 0 có gì đâu mà tỏ ra kinh ngạc dữ vậy.
kiến thức khoa học ko đủ thì đừng nên cố viết mấy bài kiểu này, bọn tui đọc thấy khó chịu lắm.
@thienquang07 mình có có bàn về bài này, mình bàn về ý của bạn: thường thì nói một câu mà không rõ ràng các điều kiện thì người ta mặc định là một điều kiện gì đó thường gặp, phổ biến. Ví dụ thường nói nước sôi ở 100 độ C tức là đang đề cập đến các điều kiện tiêu chuẩn ( phòng thí nghiệm ), trường hợp này là 1atm và nước nguyên chất.
@dktran01 đã nói chuyện khoa học thì nên nói rõ ràng, không nên mù mờ, làm mất tính khoa học của câu chuyện.
ông mod ở đây thậm chí còn là nói thiếu ý, khi chỉ nói mỗi nước ở 0°C mà ko nói các điều kiện còn lại. Nếu có tranh luận, sẽ có người nói mod sai, vì họ thấy nước đóng băng ở nhiệt độ -1°C cơ. Lúc này sẽ có 2 thằng ngốc cãi nhau vì không biết là các điều còn lại của 2 bên đang khác nhau.
Ở đây chỉ cần thêm 1 câu "Ở điều kiện thường" là câu chuyện nó nghe đã có chất xám hơn rất nhiều. Lúc này chẳng ai có thể nói mod sai đc, nếu thắc mắc tranh luận, chỉ cần nói rõ "điều kiện thường" là điều kiện gì là xong.
@thienquang07 đính chính lại cmt trên của mình là: Mình ko có bàn về bài này
tuỳ trường hợp cũ thể mà ta cần độ chính xác đến mức nào. Mình nghĩ bạn có đọc sách và thường để ý khi tác giả trình bày vấn đề nào nó mà có nhiều trường hợp, trong đó có 1 trường hợp phổ biến hơn cả => nếu không có nói gì thêm thì đó là trường hợp phổ biến nhất.

Còn đối với bài này thì đúng là cần nói rõ, mình nghĩ do mod kiến thức không vững lĩnh vực này, chỉ là translate ra thôi
Nước lỏng ở nhiệt độ âm, rất thú vị
masterit3000
ĐẠI BÀNG
2 năm
Mod nên sửa lại không phải là "0 độ Kelvin" mà chỉ là 0K -> 0 Kelvin thôi
Phải tủ lạnh nào thật êm mới làm được trò này 😁
Anthropology
ĐẠI BÀNG
2 năm
Cái này xưa vl ra rồi
Cá nhân
Bạn
Hi bạn!
Điểm Reward Store: 
Tuổi Tinh tế: 
Cấp độ thành viên Tinh Tế


Tải app Tinh tế

Tải app Tinhte - Theo dõi thông tin mà bạn yêu thích

Tải app TinhteTải app Tinhte
Tải app Tinh tế cho Android trên Google PlayTải app Tinh tế cho iPhone, iPad trên App Store






  • Chịu trách nhiệm nội dung: Trần Mạnh Hiệp
  • © 2021 Công ty Cổ phần MXH Tinh Tế
  • Địa chỉ: 209 Đường Nam Kỳ Khởi Nghĩa, Phường 7, Quận 3, TP.HCM
  • Số điện thoại: 02862713156
  • MST: 0313255119
  • Giấy phép thiết lập MXH số 11/GP-BTTTT, Ký ngày: 08/01/2019