Využitie “horúceho” ľadu
1.10.2007 15:32:35 | QScience Daily | Počet zobrazení: 2483x
Fyzici z Harvardskej univerzity ukázali, že špeciálne ošetrený diamantový povlak dokáže udržať vodu zmrznutú aj pri telovej teplote. Objav by mohol mať využitie v budúcich lekárskych implantátoch.
Vedci strávili rok vytváraním a overovaním modelov, ktoré ukázali, že vrstva diamantu obalená atómami sodíka udrží vodu zamrznutú až do teploty 42°C.
V ľade sú molekuly vody usporiadané v nemennej a pevnej štruktúre, ktorá dáva látke jej tvrdosť. Proces topenia možno prirovnať k pádu budovy: kúsky usporiadané v pravidelnej štruktúre sa pohybujú a postupne splývajú, až sa stanú kvapalinou.
Počítačový model ukázal, že kedykoľvek sa molekula vody pri diamantovo-sodíkovom povrchu začala pohybovať zo svojho pevného miesta, povrch ju stabilizoval a obnovil kryštalickú štruktúru ľadu.
Simulácie ukazujú, že proces funguje pre vrstvy ľadu hrubé len niekoľko molekúl – pre hrúbku tri nanometre pri izbovej teplote a dva nanometre pri telovej teplote. Nanometer je miliardtina metra.
Práca nie je prvým dôkazom, že voda môže zamŕzať aj pri vyšších teplotách. Holandskí vedci už v minulosti ukázali, že ľad sa pri izbovej teplote vytvorí z vody umiestnenej medzi malý volfrámový hrot a grafitový povrch. Výskum harvardských vedcov Kaxirasa a Wissner-Grossa však umožňuje s ľadom pri izbovej teplote hýbať.
Výrobcovia zariadení uvažujú o využití diamantových poťahov v lekárskych implantátoch kvôli ich tvrdosti. Majú však obavy, pretože sa nedá zabezpečiť úplná hladkosť implantátu a v tkanive, ktoré ho obklopuje, môžu vznikať odreniny a hrozí vznik krvných zrazenín.
Wissner-Gross tvrdí, že dva nanometre hrubá vrstva ľadu akurát vyplní nerovnosti na diamantovom povrchu.
Wissner-Gross a Kaxiras plánujú experimenty, ktoré by potvrdili ich zistenia v reálnom svete. Výsledky očakávajú do jedného roka.