Nanoled? Čeští vědci provedli unikátní experiment s vodou, zaujal ve světě

Čeští vědci prokázali, že pokud se voda nachází ve velmi malém ohraničeném prostoru, tuhne až při teplotě desítek stupňů pod nulou. Přispěli tak k dalšímu pochopení chování vody v závislosti na různých podmínkách.

Studii o experimentu publikoval prestižní časopis Americké chemické společnosti ACS Nano. Za Akademii věd ČR (AV) o tom ČTK informovala Markéta Růžičková v dnešní tiskové zprávě.

Na výzkumu pracoval tým vědců pod vedením Martina Kalbáče z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV a Jany Vejpravové a Jiřího Klimeše z Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy. "Tento objev otevírá zcela nové možnosti studia chemických procesů v podchlazených kapalinách a fyzikálních vlastností kapalin v extrémním prostorovém omezení, které je typické například pro mezibuněčné prostory," řekla k potenciálu objevu Vejpravová.

Zatímco ke změně skupenství u čisté vody za normálního tlaku dochází při teplotě 0 °C, voda ve specifickém prostoru tuhne až při teplotě o 33 °C nižší.

Vědci úkaz objevili tak, že molekuly vody uzavřeli do extrémně malých, nepropustných výdutí grafenu na velmi hladkém povrchu oxidu křemičitého.

Grafen je podle vědců atomárně tenká, průhledná forma uhlíku. Jeho struktura se podobá grafitu. Tento tzv. dvojdimenzionální materiál má také některé zvláštní fyzikální vlastnosti - je to například jeden z nejpevnějších známých materiálů na světě, jehož elektrony se chovají, jako by neměly žádnou efektivní hmotnost a pohybovaly se téměř rychlostí světla.

"Volba tohoto materiálu se navíc ukázala jako velmi šťastná, neboť tento atomárně tenký krystal, složený z atomů uhlíku uspořádaných ve vzoru včelí plástve, posloužil nejen k uzavření vody, ale i k samotnému experimentálnímu důkazu, že voda zamrzá až při velmi nízké teplotě," vysvětlil Martin Kalbáč.

Struktura takto vzniklého "nanoledu" se podle vědců od běžného velmi liší. Normální led tvoří krystaly s tzv. hexagonální krystalovou strukturou, molekuly vody uvězněné mezi hladkým oxidem křemičitým a zvrásněným grafenem však vytvářejí krystalické jádro pouze ve středu výdutí. Molekuly vody v blízkosti grafenu jsou orientovány náhodně, to vede k tzv. amorfnímu uspořádání. Tvar grafenových výdutí také značně ovlivňuje podíl amorfního ledu a tím i proces tání.

Pro ověření experimentu vědci provedli simulace, při kterých sledovali rozpouštění ledu při vzrůstající teplotě a vliv rozpuštěné vody na grafen. Ukázalo se, že pro shodu s experimentální roztažností grafenu je třeba popsat atomy uhlíku pomocí kvantové mechaniky. Podle vědců tak nestačí uvažovat nad atomy jako bodovými částicemi, které se pohybují podle zákonů klasické fyziky, u nichž lze přesně určit jejich polohu. Musí být popsány jako kvantové částice. Je tedy možné mluvit jen o pravděpodobnosti jejich výskytu v daném bodě.

"Jelikož měl simulovaný systém téměř 100 000 atomů, činí tyto simulace jedny z největších, pro který byl tento kvantový popis kdy použit," uzavřel autor simulací Jiří Klimeš.

Související

Koupelny, ilustrační fotografie

Českem se dál šíří žloutenka. Většina Čechů si nemyje správně ruce, upozorňuje SZÚ

Českem se opět šíří žloutenka typu A, rychle přibývá infikovaných. Nejčastěji se týká dětí, ale v poslední době byly zaznamenány případy i u dospívajících a mladých dospělých, také u osob drogově závislých či u bezdomovců. Žloutence typu A se říká nemoc špinavých rukou, proto je důležité dbát na prevenci. Základem je důsledná hygiena rukou. Řekneme si, co je to žloutenka, jak se šíří a jak si správně mýt ruce.
Voda

Víme, co pijeme? Vědce znepokojil nový objev, čistírny vody v jednom případě nedokáží zničit viry a bakterie

Čistírny odpadních vod jsou zásadní pro odstraňování kontaminantů z vody, která se následně vrací do přírody nebo je recyklována pro jiné účely. Nová studie však naznačuje, že tyto čistírny nemusí být dostatečně účinné v boji proti patogenům, které se uchytí na mikroplastech. Pokud se některé lidské patogeny přichytí na mikroplasty, mohou přežít čisticí procesy a představovat nebezpečí pro lidské zdraví, varuje nová studie publikovaná ve vědeckém žurnálu Plos One.

Více souvisejících

Voda akademie věd Vědci nanotechnologie

Aktuálně se děje

včera

včera

včera

Izrael, Jeruzalém

Dvojí metr v jaderném světě: Íránu terčem útoku kvůli podezření z vývoje zbraní, zatímco izraelský arzenál zůstává nedotčen

Írán podle amerických zpravodajců stále nerozhodl, zda začne vyrábět jadernou zbraň, ačkoli má dostatek materiálu k jejímu sestrojení. Spojené státy i Izrael však varují, že by se k tomu Teherán mohl odhodlat v případě vojenského útoku nebo atentátu na ajatolláha. Zatímco íránský program budí obavy kvůli netransparentnosti a výhrůžkám, izraelský jaderný arzenál Západ dlouhodobě toleruje.

včera

včera

Prezident Trump

Trump se ostře vymezil vůči Izraeli po krachujícím příměří s Íránem. Zavolal Netanjahuovi

Americký prezident Donald Trump dnes vystoupil s nebývale tvrdou kritikou Izraele poté, co se jeho zprostředkované příměří mezi Izraelem a Íránem začalo rychle rozpadat. Trump, který dohodu oznámil v pondělí večer, dnes ráno před odletem na summit NATO v Nizozemsku hovořil s novináři na trávníku Bílého domu. Jeho slova odhalila frustraci a rozčarování z vývoje situace.

včera

včera

Evropský parlament

Konec byrokracie v EU? Státy se shodly na výrazných změnách, aktivisté jsou na nohou

Všechny členské státy Evropské unie se dohodly na výrazném omezení návrhu směrnice o etických pravidlech v dodavatelských řetězcích. Jde o jeden z nejvýraznějších kroků směrem k deregulaci ekologických pravidel v EU, který má ulehčit podnikatelskému prostředí a podpořit stagnující ekonomiku bloku. Tento krok však vyvolává silnou kritiku ze strany ekologických organizací a části europoslanců.

včera

včera

Donald Trump

Trump zuří. Kvůli porušení příměří vulgárně vyjel na Írán i Izrael

Americký prezident Donald Trump se v úterý ostře vyjádřil ke svým spojencům i nepřátelům na Blízkém východě. V emotivním prohlášení obvinil jak Izrael, tak Írán z porušení příměří, které se mu podle jeho slov podařilo dojednat, ale které se podle všeho rozpadlo jen pár hodin po svém oznámení.

včera

Friedrich Merz (CDU)

Nejdůležitější moment v historii NATO? Před summitem padají rázná slova

Před summitem NATO v Haagu zazněla silná slova o budoucnosti aliance i její připravenosti čelit novým bezpečnostním hrozbám. Stálý zástupce USA při NATO Matthew Whittaker označil summit za „pravděpodobně jeden z nejvýznamnějších okamžiků v historii aliance“ a ujistil evropské partnery, že Spojené státy zůstávají pevnou součástí NATO.

včera

Andrej Babiš v Poslanecké sněmovně

Z Babiše se stala hlava zkorumpované hydry, kterou zapomněl zlikvidovat

Vrchní soud odmítl kauzu Čapí hnízdo uzavřít a rozhodl o jejím novém projednání. Andrej Babiš se tak po letech úniků, výmluv a teatrálních projevů opět vrátí na soudní lavici. Namísto definitivní tečky přichází další kapitola příběhu, který už dávno překročil hranice právního sporu a stal se politickým zrcadlem celé jedné éry. A s každým novým soudním rozhodnutím je zřejmější, že nejde jen o odpovědnost jednoho muže, ale i o to, jak hluboko se jeho styl vládnutí zakořenil v systému, který původně slíbil očistit.

včera

Írán

Proč byla íránská odveta za americké útoky tak slabá? Teherán nechce válku, ale musel reagovat

Írán v pondělí odpověděl na americké nálety z předchozího dne útokem na základny USA v oblasti Perského zálivu, avšak podle všeho učinil maximum pro to, aby útok neměl eskalační charakter. Podle informací The Jerusalem Post Teherán o svém plánu předem informoval USA i Katar, čímž se pokusil minimalizovat ztráty a vyslat signál, že si nepřeje rozsáhlý konflikt.

včera

včera

Prezident Trump

Na summitu NATO bude úspěchem už jen to, že Trump zůstane v místnosti

Když se 25. června sejdou lídři 32 členských států NATO na každoročním summitu v Haagu, středem pozornosti bude především Donald Trump. Ten je k alianci chladnější než kterýkoli z jeho předchůdců za celých 76 let její existence. Navíc se nedávno zapojil do krátkého izraelsko-íránského konfliktu a zároveň fakticky rezignoval na snahu ukončit válku na Ukrajině.

včera

Bratislava

Politico: Zákon, který jde ve stopách Kremlu, má Slovensko za legitimní. Hájí se Evropským parlamentem

Slovenská vláda v pondělí označila svůj kontroverzní zákon o neziskových organizacích za „legitimní krok“ a argumentovala přitom nedávným rozhodnutím Evropského parlamentu zřídit orgán pro vyšetřování financování nevládních organizací z fondů EU. Podle Bratislavy je nový zákon součástí širšího evropského trendu směřujícího k větší transparentnosti občanské společnosti.

včera

Írán

"Je to lež." Írán odmítá obvinění z porušení příměří. Tvrdí, že rakety nevypálil

Napětí mezi Íránem a Izraelem nadále roste. Zatímco izraelská armáda tvrdí, že v úterý ráno zachytila dva raketové útoky z Íránu, Teherán kategoricky popírá, že by po vyhlášení příměří jakékoli střely vypálil. Informace o íránském útoku se objevily pouhé tři hodiny poté, co prezident Donald Trump oznámil, že příměří mezi oběma zeměmi vstoupilo v platnost.

včera

včera

Prezident Trump promlouvá k národu po americkém bombardování íránských jaderných zařízení

Trumpovo narychlo uvařené příměří nemá šanci vydržet. Írán získává prostor pro výrobu jaderné zbraně

Příměří mezi Íránem a Izraelem, které Donald Trump okázale prezentuje jako vlastní triumf, ve skutečnosti přikrývá doutnající sud prachu jen velice chatrným víkem. Po raketových salvách a absolutním znemožnění íránského letectva i protivzdušné obrany nepřichází mír, ale iluze klidu, která sotva maskuje realitu. Zakořeněná nenávist, aktivní zástupné síly a cílené snahy Teheránu o zničení Izraele i vývoj jaderné zbraně napovídají, že další – a horší – konflikt je jen otázkou času.

včera

Donald Trump

Jak Trump překrucuje realitu? Přisoudil si zásluhy za "12denní válku", Írán mezitím buduje jadernou zbraň jinde

Prezident USA Donald Trump triumfálně vyhlásil konec dalšího konfliktu na Blízkém východě a sám sebe vykreslil jako strůjce historického míru. Po masivním útoku amerických bombardérů na tři klíčové íránské jaderné a vojenské cíle přišla odvetná reakce Teheránu jen v omezené podobě – a Trump ji ihned označil za známku toho, že Írán nechce pokračovat v eskalaci. Vzápětí oznámil dohodu o příměří mezi Íránem a Izraelem.

včera

Rutte: Všechny státy NATO vidí rostoucí hrozbu ze strany Ruska

Generální tajemník NATO Mark Rutte v rozhovoru pro britský deník The Guardian prohlásil, že přesvědčit členské státy ke zvýšení obranných výdajů nebylo vůbec těžké. Podle něj si všechny členské země plně uvědomují rostoucí hrozbu ze strany Ruska, a proto se bez odporu zavázaly ke zvýšení výdajů na obranu až na 5 % HDP.

Zdroj: Libor Novák

Další zprávy