Japonya’daki Tokyo Bilim Üniversitesi’nden incelemeciler, suyun dar alanlara hapsedildiğinde eş zamanlı hem katı (buz) hatta sıvı şeklinde davranabildiğini keşfetti.
“DONMUŞ AMA HAREKET EDEN” SU MOLEKÜLLERİ
Normalde buzun içindeki su molekülleri derli toplu, durağan(durgun) bir yapıya kilitlenir; sıvı suyun molekülleri ise devamlı hareket eder, bağ kurar ve kırar. Yalnız araştırmacıların tanımladığı yeni halde moleküller eş zamanlı iki davranışı aniden sergiliyor: durağan(durgun) bir konumda kalırken, kendi eksenleri çevresinde süratle dönüyorlar.
Bu garip hale “ön-ergime durumu” (premelting state) deniyor. Tokyo Bilim Üniversitesi’nden kimyager Makoto Tadokoro, bu fazı şu şekilde açıklıyor:“Ön-ergime durumu, tamamıyla donmuş buz yapısının erimeye başlamasından evvelce, kısmen donmuş H₂O moleküllerinin çözülmesiyle meydana gelen yeni bir su fazıdır. Donmuş tabakalarla yavaş hareket eden H₂O aynı yapıda eş güdümlü yer alır.”
AĞIR SUYLA YAPILAN KARMAŞIK DENEY
Bu inanılmaz hali gözlemlemek amacıyla bilim adamları, basit su yerine “ağır su” (D₂O) kullandı. Bu türdeki su moleküllerinde hidrojen atomları yerine, çekirdeğinde çoktan bir nötron taşıyan döteryum izotopu bulunmantadır.
İncelemeciler, bu ağır suyu sadece 1,6 nanometre genişliğinde (doğrusu bir insan saç telinden milyonlarca kez daha dar) hidrofobik kanalların içine hapsetti. Sonrasında donma ve çözülme süreçlerini katı hâl nükleer manyetik rezonans (NMR) spektroskopisi ile takip ettiler.
Böylelikle su moleküllerinin üç katmanlı, hiyerarşik bir yapı meydaan getirdiği; her katmanda değişik hareket biçimlerinin varolduğu gözlemlendi.
DOĞADA DA GÖRÜLÜYOR
Gerçekten bu garip çok günlük yaşamda da dolaylı halde karşılaşıyoruz. Buzun yüzeyinde, hava ısısı sıfırın altında olsa dahi incecik bir su tabakası meydana gelir. İşte bu da bir tür ön-ergime halidir. Yalnız laboratuvarda gözlenen sürümü, dar alanlarda meydana çıkmış olduğu amacıyla fazlaca daha komplike.
GELECEKTE ENERJİ DEPOLAMAYA DA KAPI ARALAYABİLİR
Bilim adamlarına nazaran bu yeni faz sadece kuramsal bir merak hususu değil. Tadokoro, buluşun potansiyel uygulamalarını şu şekilde özetliyor: “Yeni buz ağ yapıları yaratarak, hidrojen ve metan şeklinde enerji bakımından varlıklı gazları depolamak veya su bazlı suni gaz hidratları ilerletmek mümkündür.”
