Voda, supstanca koju svakodnevno uzimamo zdravo za gotovo, pokazala je svoje „dvostruko lice“ — može istovremeno postojati i kao čvrsta i kao tečna materija.
U revolucionarnom otkriću koje mijenja naše shvatanje jedne od najosnovnijih supstanci na Zemlji, japanski naučnici su otkrili da se voda može istovremeno ponašati i kao led i kao tečnost — ali samo u izuzetno uskim nanoskopskim prostorima.
Tim sa Tokijskog univerziteta za nauku potvrdio je postojanje takozvanog stanja „predtališta“, u kojem molekule vode pokazuju osobine i čvrstog i tečnog agregatnog stanja u isto vrijeme.
U običnom ledu molekule su nepomične i čvrsto povezane vodonikovim vezama, dok se u tečnoj vodi slobodno kreću. Međutim, u ovom novootkrivenom stanju voda se počinje topiti i prije nego što se sama struktura leda raspadne. U tom trenutku zamrznuti slojevi H₂O koegzistiraju sa slojevima u kojima se molekule polako pomjeraju.
„Ova faza pokazuje kako voda može biti i čvrsta i tečna istovremeno, što otvara potpuno novo razumijevanje njenih svojstava“, objasnio je Makoto Tadokoro, hemičar s Tokijskog univerziteta.
Kako bi proučili ovaj fenomen, naučnici su koristili tzv. „tešku vodu“ (D₂O) — varijantu u kojoj je vodonik zamijenjen deuterijem, stabilnim izotopom koji ima dodatni neutron. Zamrznuli su je u kristalne strukture s hidrofilnim kanalima širokim svega 1,6 nanometara, a zatim pomoću NMR spektroskopije deuterija pratili ponašanje molekula tokom zagrijavanja.
Rezultati, objavljeni u uglednom časopisu Journal of the American Chemical Society, pokazali su trostruku molekularnu strukturu koja bi mogla imati i praktične primjene. Tadokoro ističe da bi ovo otkriće moglo dovesti do novih načina skladištenja energetskih gasova poput vodonika i metana u tzv. plinskim hidratima – strukturama koje izgledaju kao led, ali sadrže gas zarobljen unutar molekula vode.
Ovi hidrati, poznati i kao „led koji gori“, mogli bi postati ključ za buduće, ekološki prihvatljive izvore energije.