Физики впервые на молекулярном уровне доказали, что вода состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга, пишет Naked Sciense со ссылкой на Nature Physics. Это подтверждает спорную гипотезу, выдвинутую 30 лет назад. Исследование провели физикохимик Сяо Чэн Цзэн и научный сотрудник Ливэнь Ли из Городского университета Гонконга. Они применили метод «обучения без учителя» — нейросеть, способную самостоятельно искать скрытые закономерности в данных. Учёные запустили компьютерное моделирование динамики сотен тысяч молекул воды. Без помощи алгоритмов ручной анализ такого объёма информации занял бы около 10 лет, но нейросеть справилась за полтора года.
Анализ показал ключевые переменные в хаотичном движении молекул и определил точные пути перехода структуры из плотного состояния в менее плотное и обратно. Обычно этот переход проходит через один энергетический барьер. Однако при нуле градусов Цельсия, когда лёд тает, молекулы меняют состояние по сложному «круговому маршруту», преодолевая сразу три барьера.
Авторы планируют усовершенствовать модель, чтобы связать эти процессы с макроскопическими свойствами воды — плотностью, температурой и вязкостью. Учёные подчеркнули, что большинство биологических и фармацевтических процессов на Земле протекают в водной среде. Точное понимание структуры жидкой воды поможет разобраться во взаимодействии белков, солей и сложных молекул лекарств, что критически важно для создания инъекционных препаратов и понимания работы живых клеток.
Читайте также на Om1 Новосибирск:
«Горючий лёд» вместо газа: в Томске создают установку для отопления посёлков
Ссылка на новость: https://nsk.om1.ru/news/world/424157-u_vody_nashli_dva_zhidkikh_sostojanija__nejjroset_podtverdila_30-letnjuju_gipotezu/