Công nghệ MIT biến nước thành chất rắn ở nhiệt độ sôi

Ở mực nước biển, nước sẽ đóng băng ở 0^oC và sôi ở 100^oC. Nhưng dường như nhiệt độ không phải là yếu tố duy nhất có thể làm thay đổi kịch tính trạng thái của nước. Các nhà nghiên cứu thuộc Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) vừa khám phá thấy nước trong các ống nano có thể hóa rắn khi được làm nóng vượt quá điểm sôi tự nhiên của nó.

Sử dụng một kĩ thuật gọi là quang phổ học dao động, các nhà khoa học đã có thể theo dõi chuyển động của nước bên trong ống nano, và xác định được nó đang ở pha lỏng, rắn, hay là khí. Theo Michael Strano – giáo sư ngành kĩ thuật hóa chất tại MIT, và các nhà nghiên cứu đồng sự của ông – trong khi họ trông mong nước biến đổi pha của nó, thì kết quả của thí nghiệm đặc biệt này xuất hiện hoàn toàn bất ngờ.

Thay vì sôi lên, nước lại hóa rắn ở nhiệt độ ít nhất 105^oC. Những khác biệt nhỏ về kích cỡ của ống nano cũng đưa đến những kết quả rất khác nhau. Ngoài ra, ống nano cacbon được cho là kị nước, nghĩa là sẽ rất khó cho các phân tử nước đi vào không gian nhỏ xíu của ống, đó là một phương diện khác của thí nghiệm chưa được giải thích đầy đủ.

Trong khi bằng chứng cho nước hóa rắn đã được chứng kiến, nhưng điều này không nhất thiết có nghĩa là nước biến thành băng. Các nhà nghiên cứu chưa kiểm tra xem trạng thái hóa rắn của nước trong thí nghiệm thật sự có chứa các tính chất kết tinh tiêu biểu của băng hay không.

“Bên trong nhưng không gian nhỏ bé nhất – trong các ống nano cacbon có đường kính trong không lớn hơn bao nhiêu so với một vài phân tử nước – nước có thể biến thành chất rắn thậm chí ở nhiệt độ cao thông thường sẽ khiến nó sôi” Ảnh: MIT

Tuy vậy, với khám phá này chúng ta có thể làm được rất nhiều thứ. Một ứng dụng đặc biệt là chế tạo “dây băng” vẫn bền thậm chí ở nhiệt độ phòng. Sự tồn tại của một sợi dây như vậy sẽ cho phép duy trì các tính chất điện và tính chất nhiệt của băng, cho phép dẫn proton tốt hơn. “Cách này cho chúng ta những sợi dây nước rất bền, ở nhiệt độ phòng,” Strano nói.

Đã biết độ chính xác của công nghệ dùng để ghi vết và theo dõi nước trong ống nano, nay người ta còn có thể áp dụng kĩ thuật trên cho các nguyên tố hóa học khác để nghiên cứu xem nó sẽ phản ứng như thế nào.

Tham khảo: MIT News, Nature