أعتبر الفريق الدولي مِن فَريق عُلماء الفيزياء لِجامعة أكسفورد بِقيادة الدكتورة لورا مايسترو، إن للماء حالتين

وَكَتبت د. مايسترو وَفَريقها في المَجلة الدولية لِتقنية النانو شَرحاً للخواص الفيزيائية وَالكيميائية للماء الذي دُرس بِشكل واسع لِأكثر مِن 100 عام وَكَشفت هَذهِ الدِراسة بَعض السُلوك الغَريب الذي لَم يَروه في المَواد الأخرىٰ.

على سبيل المثال، عندما يَتجمد الماء فَإنهُ يَزداد حَجمهُ عَلىٰ العَكس مِن بَقية المَواد التي تَتقلص أو تَنكمش عِند تَبريدها.

أيضاً وجود ثلاث حَالات للماء هيَ الصَلبة، السَائلة وَالغازية ضِمن دَرجة حَرارة صَغيرة جداً ( 100 دَرجة مئوية ) في حين دَرجة ذَوبان وَغَليان المُركبات الأخرىٰ أكثر بِكثير مِنهُ.

العَديد مِن الخَصائص الغَريبة للماء أدت إلىٰ تَكوين رَوابط قَصيرة تُعرف بِالروابط الهِيُدروجينة.

الشُحنة الموجبة المتبقية لجزيئة الهيدروجين ترتبط مع الشحنة السالبة لالكترون ذرة الاوكسجين لتركيبة الماء التي تَحمل شِكل الحرف V.

هَذا يَصنع شَبكات عابرة مُمكن أن تَتجمد في مَكانها عِندما يَتصلب السائل. بِطبيعة الحال هَذهِ القُيود قَصيرة الأمد إلىٰ دَرجة إنها لا تَمنح السائل أي هيكل أو شكل.

قامت د. مايسترو وَزملائها بِدراسة عَن كَثب في أسبانيا وَالمَكسيك لِمَجموعة مُتنوعة مِن الخَصائص الفَيزيائية للماء السَائل بِما في ذلك التَوصيل الحَراري، الخاصية الشَعرية، مُعامل الإنكسار، التَوصيل، التَوتر السَطحي، مُعامل بيزو البصري.

لقد وَجدوا إن هَذهِ الظاهرة تقف عِندَ خاصيتين مُعينتين بين حَوالي 50 درجة مئوية، او بِزيادة أو نُقصان لـ 10 دَرجات، أي ضمن حدود 40-60 دَرجة مئوية.

وَأوضح العُلماء ” بِاستثناء مُعامل بيزو الضَوئي فَنُلاحظ هُناك عَلاقة خَطية تُحدد دَرجة الحَرارة فَيكون تَقريباً عندَ 64 درجة مئوية للتوصيل الحراري، و50 للخاصية الشَعرية، و50 لِمعامل الإنكسار، وَحَوالي 53 دَرجة مئوية للموصلية، و57 للتوتر السطحي “.

وأضافوا ” إن هَذهِ النَتائج تؤكد إن للماء في نطاق ( 0-100 ) درجة مئوية يَعرض نفس الخصائص للماء في دَرجة حرارة 50 درجة مئوية “.

وَتَظهر خَصائص أخرىٰ للماء تبعاً لِتغير دَرجة الحرارة ضمن هذا النطاق.

وَقال الباحثون ” أعلن مؤخراً إن مُعامل التمدد الحراري يَعرض في درجة حرارة 42 درجة مئوية، وَعندَ نَفس دَرجة الحَرارة يَظهر الإنضغاط كحد ادنى “.

وأضافوا ” إن سُرعة الصَوت في الماء السائل تَرتبط معَ مُعامل التمدد الحراري وَيعرض كحد أقصىٰ عندَ دَرجة حَرارة 60 درجة مئوية “.

وَختموا قَولهم ” إن هَذهِ النَتائج تؤكد وجود تَقاطع في سُلوك الماء وَرُبما كانَ لهُ صلة بِوجود الماء السائل بِحالتين مُختلفتين معَ تَحول في درجة الحرارة ضمن نطاق واسع ( 40-60 ) دَرجة مئوية “.

إن لِدراسة هَذهِ الحالتين يُمكن أن يَكون مهماً في إستخدام الجُسيمات النانوية حَيثُ طبيعة الماء الجزئية وَتَميزها بالخصائص الحرارية وَالضوئية لِهذهِ الجسيمات.

وَعلاوة عَلىٰ ذَلك تُشير النَتائج الأولية إن تَركيب الماء السائل يُمكن أن يؤثر بِقوة عَلىٰ إستقرارية البروتينات وَكَيفَ يَتم التَشويه وَالتَحريف بِتغير دَرجة الحرارة. وَقد يؤثر هذا في صنع البروتينات في صناعة المواد الغذائية وَيمكن أن يَشرح آلية تَكون المَرض عندَ تَجمع البروتينات.

 

 

 

 

ترجمة : ايات عبد الكاظم

تدقيق علمي : الحسين مازن

تدقيق لغوي : علي فرج

المصدر: هنا