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

Ilustraní foto

Francií otřásá mohutný skandál: Třetina minerálních vod byla nelegálně upravena

Rozsáhlý skandál, který se týká francouzských miliardových firem vyrábějících balenou minerální vodu, otřásá nejen Francií, ale i Evropou. Vyvstávají otázky, zda mohou světově proslulé značky, jako je Perrier, i nadále používat označení „přírodní minerální voda“. Celá kauza se rozjela poté, co francouzská média odhalila, že řada firem v oboru používá nezákonné filtrační systémy, aby vodu zbavila kontaminace, která se v ní objevila po letech sucha.
Voda, ilustrační fotografie

Smrtící past uprostřed léta: Největší zákaz pití kohoutkové vody v historii je hrozbou pro celou Evropu

V poklidné obci Buschwiller na francouzsko-švýcarské hranici zažívají obyvatelé šok. Zjištění, že kohoutková voda, kterou denně pijí a používají, je kontaminovaná „věčnými chemikáliemi“ PFAS, zasáhlo více než 60 tisíc lidí v oblasti Saint-Louis. Tato látka, spojená s rakovinou, neplodností a poruchami imunity, se do podzemních vod dostala z hasicích pěn používaných na nedalekém letišti Basel-Mulhouse-Freiburg.

Více souvisejících

Voda akademie věd Vědci nanotechnologie

Aktuálně se děje

před 59 minutami

včera

včera

včera

Andrej Babiš

Babiš si není jistý, jestli Macinka přihlásil Pavla na summit NATO

Premiér Andrej Babiš nepotvrdil, že by že ministerstvo zahraničí pod vedením Petra Macinky již oficiálně přihlásilo prezidenta Petra Pavla na nadcházející summit NATO v Ankaře. Předseda vlády na konferenci věnované dopadům sociálních sítí a online prostředí na dětskou populaci pouze uvedl, že předpokládá, že se tak stalo. Tento krok byl přitom časově velmi urgentní, neboť právě pátek představoval nejzazší možný termín pro registraci politických představitelů na toto alianční jednání.

včera

Ilustrační foto

Extrémní počasí činí život v Evropě nesnesitelným. Experti mluví o nejhorší vlně veder v historii

Britský meteorologický úřad Met Office oznámil, že ve městě Cavendish v hrabství Suffolk byla dnes odpoledne předběžně naměřena teplota 37,1 stupně Celsia. Tímto údajem byl v krátké době opět překonán historický rekord pro nejteplejší červnový den ve Velké Británii. Dosavadní maximum přitom pocházelo teprve z předchozího dne, kdy v Merryfieldu v Somersetu teploměry ukázaly 36,7 stupně Celsia. Obě tyto hodnoty se výrazně, o více než jeden stupeň, zapsaly nad padesát let starý červnový rekord z roku 1976.

včera

Zemětřesení, ilustrační foto

Počet obětí zemětřesení ve Venezuele dvojnásobně vzrostl

Počet obětí ničivého dvojitého zemětřesení ve Venezuele vzrostl na 589 a dalších 2 980 lidí utrpělo zranění. Úřadující venezuelská prezidentka Delcy Rodríguezová uvedla, že záchranné složky neúnavně pracují na vyproštění osob, které zůstávají uvězněny pod troskami. 

včera

Peking

Do nejvyššího mrakodrapu v čínském Pekingu narazilo letadlo

V čínském hlavním městě narazilo v pátek odpoledne malé letadlo do nejvyšší budovy v Pekingu, mrakodrapu Citic Tower, který je známý také pod názvem Čína Zun. Incident v jedné z nejstřeženějších metropolí světa vyvolal paniku v centrální obchodní čtvrti, kde z výšky desítek pater začaly na ulice plné automobilů padat kusy trosek a částí letadla.

včera

Velká Británie

Zavřené školy, stovky mrtvých, výpadky proudu. Počasí dál sužuje západ Evropy

Ve Velké Británii bylo nalezeno tělo dospívajícího chlapce, který ve čtvrtek vstoupil do jezera Meynell Lake v hrabství Leicestershire a utopil se. Policie potvrdila, že tělo mladíka z vody vytáhli specialisté, přičemž událost se stala během dne, který se s teplotou 36,7 stupně Celsia zaznamenanou v Somersetu stal předběžně nejteplejším červnovým dnem v historii země.

včera

Letní počasí, ilustrační foto

Počasí, jaké Česko nepamatuje. Meteorologové vydali návod, jak zvládnout nadcházející víkend

Český hydrometeorologický ústav vydal naléhavé varování před nadcházejícími extrémními víkendovými teplotami, které mohou dosahovat až 40 °C. Takto vysoké hodnoty představují zdravotní riziko pro celou populaci, přičemž nejzranitelnější skupiny, jako jsou starší a nemocní lidé, malé děti a těhotné ženy, by se měly pobytu na slunci a ve vysokých teplotách zcela vyhnout.

včera

včera

včera

Francie, Paříž, ilustrační foto

Extrémní počasí dál sužuje Evropu. Francie zakazuje alkohol, Británie hlásí rekordní výjezdy sanitek

Pařížské úřady se rozhodly zakázat konzumaci alkoholu na veřejných prostranstvích, a to s platností od pátečního poledne. Opatření má pomoci zmírnit zdravotní komplikace obyvatel, které souvisejí se současnou vlnou veder sužující Francii i velkou část Evropy. Pití alkoholických nápojů pod přímým sluncem má totiž podle něj na lidský organismus devastující účinky.

včera

armáda Jižní Korea (Republic of Korea army - ROK army)

Jižní Korea plánuje vycvičit půl milionu „dronových válečníků“

Jižní Korea plánuje vycvičit půl milionu svých vojáků na operátory bezpilotních letounů v rámci zásadní reorganizace své obranné strategie. Jihokorejský ministr obrany Ahn Gyu-back oznámil, že bezpilotní technologie se staly klíčovým faktorem měnícím podobu moderního bojiště, a každý voják by měl být schopen ovládat drony stejně samozřejmě jako svou sekundární osobní zbraň.

včera

Zemětřesení, ilustrační foto

Venezuelu možná nezasáhla dvě zemětřesení, ale jedno masivní. Experti popsali, proč je v tom obrovský rozdíl

Podle nových vědeckých hypotéz mohlo být středeční ničivé zemětřesení ve Venezuele, které bylo původně označeno za vzácný dvojitý otřes neboli doublet, ve skutečnosti jedním masivním zemětřesením. Potvrzení této skutečnosti by mohlo zásadně ovlivnit seismologický výzkum a předpovídání závažnosti budoucích otřesů, přestože z hlediska lidských ztrát a materiálních škod na zemském povrchu nehraje přesná interpretace roli.

včera

Ilustrační foto

Evropa zažívá největší vlnu veder v historii. Bez globálního oteplování by nikdy nenastala, zjistili vědci

Vlna veder, která v současné době sužuje západní Evropu, je podle vědců nejintenzivnější a nejrozsáhlejší v historii a její vznik by byl bez klimatické krize způsobené spalováním fosilních paliv prakticky nemožný. Téměř polovina z 850 největších evropských měst navíc zažívá vůbec nejhorší zátěž horkem, což je kombinace extrémních teplot a vysoké vlhkosti vzduchu.

včera

Evropský parlament

Jak urychlit rozšiřování EU? V srdci Unie se rodí nový plán

Evropská komise připravuje plány, které by kandidátským zemím umožnily čerpat ekonomické výhody ještě před jejich oficiálním vstupem do Evropské unie. Tento koncept takzvané postupné integrace má za cíl urychlit proces rozšiřování bloku, aniž by se zároveň snižovaly nároky na samotné přijetí.

včera

Ilustrační foto

Írán zaútočil na nákladní loď v Hormuzském průlivu

Íránský útok bezpilotním letounem na nákladní loď v Hormuzském průlivu si vynutil pozastavení evakuačních operací Organizace spojených národů, které měly z oblasti dostat uvízlá plavidla a námořníky. K incidentu došlo pouhé hodiny poté, co tamní revoluční gardy varovaly, že bezpečný průjezd bude umožněn pouze přes trasy určené Íránem.

včera

Zemětřesení, ilustrační foto

Po zemětřesení ve Venezuele jsou už stovky mrtvých a tisíce zraněných. Zpod trosek zní volání o pomoc

Záchranáři prohledávají trosky zřícených budov a snaží se najít přeživší po dvou silných otřesech země, které zasáhly Venezuelu nedaleko hlavního města. Katastrofa si vyžádala nejméně 235 lidských životů a minimálně 4300 osob utrpělo zranění. Zpod trosek v Caracasu i v nedalekém pobřežním městě La Guaira se stále ozývá volání o pomoc. Mnoho lidí přišlo o střechu nad hlavou nebo se bojí vrátit do poškozených domovů, takže nocují přímo na ulici. Obavy z dalšího nárůstu počtu obětí jsou vysoké.

včera

25. června 2026 21:03

Babiš zatrhnul Mrázové cestu na konferenci o Ukrajině. Naštvala ho

Premiér Andrej Babiš vystoupil na konferenci o obnově poválečné Ukrajiny v severopolském Gdaňsku. Na tuto čtvrteční akci měla původně v delegaci odletět i ministryně pro místní rozvoj Zuzana Mrázová. Ta měla vézt memorandum o spolupráci zaměřené mimo jiné na podporu turistického ruchu a lázeňství po skončení konfliktu. Premiér jí však pouhých několik hodin před odletem oznámil, že nikam nepojede, přestože Úřad vlády ještě ve středu dopoledne její účast oficiálně potvrdil.

Zdroj: Libor Novák

Další zprávy