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

Zdražení vody či tepla v Moravskoslezském kraji bude větší než obvykle

Zdražení vody či tepla v Moravskoslezském kraji bude větší než obvykle

Lidé v Moravskoslezském kraji od Nového roku zaplatí více za vodu i teplo. Jejich ceny se zvedají každoročně, tentokrát bude ale zdražení kvůli růstu nákladů ve všech firmách podstatně větší než obvykle. Města se snaží lidem pomoci tím, že nezvedají poplatky za odpad či cenu jízdného v hromadné dopravě, zjistila ČTK.
Dva litry vody denně jsou pro většinu lidí nadměrné množství, tvrdí studie

Pijete dva litry vody denně? Jde o plýtvání, tvrdí studie

Doporučení vypít osm sklenic vody denně je pro většinu lidí pravděpodobně přehnané. Informoval o tom list the Guardian s odvoláním na studii, podle které může tato rada například v Británii vést k tomu, že se každý den vyplýtvá 20 milionů litrů pitné vody.

Více souvisejících

Voda akademie věd Vědci nanotechnologie

Aktuálně se děje

před 1 hodinou

Aktualizováno před 1 hodinou

před 2 hodinami

včera

Mike Pence

Pence přebírá plnou odpovědnost za tajné dokumenty, jež se u něj našly

Bývalý americký viceprezident Mike Pence dnes prohlásil, že přebírá "plnou odpovědnost" poté, co byly v jeho domě v Indianě nalezeny tajné dokumenty. Informovala o tom agentura AP. Tajné dokumenty, které přitom každá administrativa po skončení funkčního období musí odevzdat Národnímu archivu, se dříve našly také u bývalého prezidenta Donalda Trumpa a současné hlavy státu a zároveň bývalého viceprezidenta Joea Bidena.

Aktualizováno včera

Aktualizováno včera

Uprchlíci z Ukrajiny v Česku, ilustrační fotografie.

Vláda od dubna upravuje podporu ukrajinských uprchlíků

Úpravu parametrů podpory ukrajinských uprchlíků, o kterém diskutovali ministři od prosince, dnes schválila vláda. Ministři hlasovali na dálku, sdělil ČTK Jakub Tomek z tiskového odboru Strakovy akademie. Do řádného středečního jednání vlády se nepodařilo vypořádat všechny rozpory, proto vláda přistoupila k jednání per rollam tak, aby stihla novelu schválit včas bez potřeby legislativní nouze, uvedl.

včera

Věra Jourová

Jourová se v Estonsku zasazovala za Rádio Svobodné Rusko

Místopředsedkyně Evropské unie Věra Jourová dnes vyzvala ke spuštění projektu Rádio Svobodné Rusko, ve kterém by nezávislí ruští novináři mohli pracovat bez kremelské cenzury. "Jsem přesvědčena, že máme morální povinnost podporovat demokratické ideály v Rusku. Nikoliv zbraněmi, ale slovy," řekla Jourová v projevu v sídle estonské diplomacie v Tallinnu.

Aktualizováno včera

Mateusz Morawiecki

Morawiecki potvrdil ochotu Polska dát Ukrajině až 60 modernizovaných tanků

Varšava je připravena poslat Ukrajině kromě 14 tanků německé výroby Leopard 2 rovněž 60 modernizovaných tanků, včetně 30 strojů PT-91 Twardy. V rozhovoru s kanadskou stanicí CTV News to řekl polský premiér Mateusz Morawiecki. Tanky PT-91 Twardy jsou v podstatě modernizované stroje sovětské konstrukce T-72. Ukrajinský prezident Volodymyr Zelenskyj dnes na twitteru Polsku za příslib desítek tanků poděkoval.

včera

Viktor Orbán /Fidesz/, maďarský premiér

Ukrajina si kvůli Orbánovi předvolá maďarského velvyslance

Ukrajinské ministerstvo zahraničí si předvolá maďarského velvyslance k "otevřenému rozhovoru" kvůli nejnovějším výrokům premiéra Viktora Orbána, uvedl dnes server RBK-Ukrajina s odvoláním na mluvčího resortu. Orbán podle něj přirovnal Ukrajinu k Afghánistánu a označil ji za "zemi nikoho".

včera

Petr Pavel a jeho žena Eva Prohlédněte si galerii

OBRAZEM: "Generál je náš!" Pavel odvolil mezi svými v Černoučku

Úvodní den druhého kola prezidentské volby odevzdali svůj hlas oba kandidáti. Petr Pavel odvolil v Černoučku v blízkosti hory Říp, kde má trvalé bydliště. Pokud se zítra stane vítězem, na pět let ho vymění za Pražský hrad. Nahradil by tam Miloše Zemana, který zvítězil v předchozích dvou přímých volbách hlavy státu.

včera

Volodymyr Zelenskyj (Ukrajina) vyznamenává své vojáky

Na Donbasu je podle Zelenského napjatá situace

Ukrajinský prezident Volodymyr Zelenskyj označil v pravidelném večerním projevu situaci na frontě za krajně napjatou, zejména v Doněcké oblasti na východě země, kde ruské síly stupňují své útoky. Rusové podle prezidenta nejen útočí na ukrajinské obranné pozice, ale také ničí všechna města a obce okolo.

včera

Lidé volí v prezidentských volbách.

Výsledky voleb: Kde a jak sledovat zítřejší sčítání hlasů?

Dnes a zítra si lidé vyberou v druhém dějství letošní prezidentské volby čtvrtou hlavu státu v historii samostatné České republiky. Zpravodajství můžete sledovat na našem webu EuroZprávy.cz, včetně sobotního sčítání výsledků. První budou k dispozici po 14. hodině, kdy se uzavřou volební místnosti.

Aktualizováno včera

Vít Rakušan

Rakušan očekává od prezidentských voleb bitvu do posledního hlasu

Předseda hnutí STAN a ministr vnitra Vít Rakušan dnes v Kolíně odevzdal svůj hlas ve druhém kole prezidentských voleb občanskému kandidátovi, jeho jméno stejně jako v prvním kole nezveřejnil. Ve dvojici kandidátů pro druhé kolo je občanským kandidátem bývalý představitel české armády a NATO Petr Pavel. Jeho protikandidát a předseda hnutí ANO Andrej Babiš podal kandidaturu s podpisy 56 poslanců ANO. Občanský kandidát má podle Rakušana větší potenciál společnost spojit. 

včera

Miloš Vystrčil

Důležitý bude nejen vítěz voleb, ale i náskok, s jakým vyhraje, míní Vystrčil

Na uklidnění společnosti rozjitřené kampaní před prezidentskými volbami bude mít vliv nejen to, kdo volby vyhraje, ale také s jak rozhodným náskokem, řekl dnes ČTK předseda Senátu Miloš Vystrčil při hlasování v Telči na Jihlavsku. Počítá s vysokou volební účastí. Volební místnosti se otevřely dnes ve 14:00, lidé vybírají mezi Petrem Pavlem a Andrejem Babišem (ANO).

včera

Ivan Bartoš volí v prezidentských volbách.

Bartoš take kritizuje Babiše, ve strašení podle něj příliš daleko

Předseda Pirátů a ministr pro místní rozvoj Ivan Bartoš, který dnes krátce před 17:00 odvolil v budově základní školy v Sázavské ulici v Praze, novinářům nepřímo potvrdil, že dal hlas Petru Pavlovi. Rozhodoval se snadno, dodal. "Představa, že bych volil Andreje Babiše, snad ani nikoho historicky nemohla napadnout," řekl. Babiš podle něj v kampani například se strašením zašel příliš daleko.

včera

Tedros Adhanom Ghebreyesus

WHO registrovala v minulém týdnu téměř 40 tisíc úmrtí souvisejících s covidem

Téměř 40.000 mrtvých v souvislosti s covidem-19 registrovala v minulém týdnu Světová zdravotnická organizace (WHO). Více než polovina z nich připadla na Čínu. Na zasedání krizového výboru WHO, který posuzuje, jestli pandemie stále představuje globální stav nouze, to dnes podle agentury Reuters uvedl šéf organizace Tedros Adhanom Ghebreyesus.

včera

Vladimir Putin, prezident Ruské federace

Putin útočil na Kyjev i při připomínce sovětského podílu na ukončení holokaustu

Ruský prezident Vladimir Putin u příležitosti dnešního Mezinárodního dne památky obětí holokaustu uvedl, že s nacistickými plány na vyvraždění Židů a dalších národů skoncoval především Sovětský svaz. Rovněž zopakoval své tvrzení, že ruští vojáci, kteří na jeho rozkaz vpadli loni v únoru na Ukrajinu, bojují proti "neonacistům". Kyjev naopak obviňuje ruského vůdce, že vede genocidní válku a že se ruští vojáci dopouštějí válečných zločinů i zločinů proti lidskosti na okupovaných územích.

včera

včera

Pavel Fischer

Fischer po prvním kole podpořil Pavla, v druhém ho volil. Počítá se každý hlas, zdůraznil

Senátor a neúspěšný prezidentský kandidát z prvního kola Pavel Fischer (Nezávislý) dnes podle očekávání hlasoval pro bývalého vysokého armádního představitele Petra Pavla. ČTK po volbě v pražských Pitkovicích řekl, že kampaň před druhým kolem volby prezidenta byla plná emocí a někdy za hranou, na čemž podle něj nese vinu zejména předseda ANO Andrej Babiš. Fischer také vyzval občany, aby šli k volbám. V prvním kole skončil Fischer na čtvrtém místě se ziskem 6,75 procenta hlasů.

včera

Jurečka prohlásil, že Babišova prezidentská kampaň byla za hranou

Prezidentská kampaň za poslední dva týdny byla podle vicepremiéra a ministra práce Mariana Jurečky (KDU-ČSL) již za hranou. Poukázal přitom na silná vyjádření, která v kampani využil předseda hnutí ANO Andrej Babiš a jeho tým. Jurečka to dnes ČTK řekl v Rokytnici na Přerovsku, kde s manželkou odevzdal hlas v prezidentských volbách. Uvedl, že volil Petra Pavla s tím, že je to pro něj kandidát, který bude důstojně vykonávat úřad prezidenta České republiky.

Zdroj: ČTK

Další zprávy